配線及びそのパターニング方法並びにディスプレイ及びその製造方法
【課題】剥離しにくい配線を精度良く形成することができるようにすること。
【解決手段】絶縁膜３４に密着層３５をパターニングし、フォトリソグラフィー法によりレジスト５２をパターニングし、インクジェットヘッドからレジスト５２の開口にむけて金属ナノインクを吐出する。その後、除去液によってレジスト５２を除去する。次に、配線である金属隔壁Ｗを焼成により完全に固化させる。そして、トリアジンチオール水溶液によって金属隔壁Ｗの表面に撥液性導通膜３６を形成する。その後、絶縁膜３４をパターニングし、サブピクセル電極２０ａを露出させる。次に、インクジェット法により正孔輸送層２０ｄ、発光層２０ｅを順次積層する。その後、対向電極２０ｃを成膜する。
【解決手段】絶縁膜３４に密着層３５をパターニングし、フォトリソグラフィー法によりレジスト５２をパターニングし、インクジェットヘッドからレジスト５２の開口にむけて金属ナノインクを吐出する。その後、除去液によってレジスト５２を除去する。次に、配線である金属隔壁Ｗを焼成により完全に固化させる。そして、トリアジンチオール水溶液によって金属隔壁Ｗの表面に撥液性導通膜３６を形成する。その後、絶縁膜３４をパターニングし、サブピクセル電極２０ａを露出させる。次に、インクジェット法により正孔輸送層２０ｄ、発光層２０ｅを順次積層する。その後、対向電極２０ｃを成膜する。
【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に関するとともに、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、本発明は、そ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に関するとともに、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】
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る。配線のパターニング方法として、インクジェット装置によって溶媒に分散された金属微粒子を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（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。特許文献１には、基板に着弾したインク滴の広がりを抑えるために、基板全面に撥液性の自己組織化膜を形成した後にその自己組織膜に向けてインクを吐出することについて記載されている。特許文献２には、金型を基板に押しつけることで基板に微細な溝を形成し、その溝に導電性のインクを注入することについて記載されている。何れにおいても、固化したインクが配線となる。
【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】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、溶媒に分散された金属微粒子は液状なために配線の厚さが厚いほど形状が不安定になり、配線の断面が下底面に近づく程幅広の略台形になってしまうしやすい傾向になる。
特許文献２に記載された方法では、基板が軟らかければ、加工された金型を転写することによって基板面に溝を形成することができるが、柔軟性がないために変形させにくい基板では溝を形成することができない。
【０００４】
そこで、本発明は、上記問題点を解決しようとしてなされたものであり、剥離しにくい配線を精度良く形成することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の配線のパターニング方法は、基板上に設けられたレジストの開口部に金属ナノインク又は金属微粒子を塗布することによって配線をパターニングすることを特徴とする。
前記金属ナノインクとして銀ナノインクを用いることが好ましい。
前記金属ナノインクの塗布後に乾燥してから前記レジストを除去することが好ましい。
前記レジストの前記開口部には前記基板に設けられた密着層が露出され、前記金属ナノインクを前記密着層上に塗布することが好ましい。
【０００６】
また別の配線のパターニング方法は、基板上に設けられた密着層上に金属ナノインク又は金属微粒子を塗布することによって配線をパターニングすることを特徴とする。
前記密着層の線膨張係数は、前記配線の線膨張係数と前記密着層の直下の部材の線膨張係数との間であることが好ましい。
【０００７】
本発明の配線は、上記パターニング方法によってパターニングされたことを特徴とする。
【０００８】
本発明のディスプレイパネルの製造方法は、上述の配線のパターニング方法を用いてディスプレイパネルの表示領域内に配線を形成することを特徴とする。
上記ディスプレイパネルの製造方法において、ピクセルを仕切る隔壁として前記配線を用いることが好ましく、またこの隔壁の間に形成された電極に向けて有機化合物含有液を塗布することが好ましい。
【０００９】
本発明のディスプレイパネルは、上記製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レジストの開口部に金属ナノインク又は金属微粒子を塗布しているから、塗布された金属ナノインク又は金属微粒子がレジストによって堰き止められ、塗布された金属ナノインク又は金属微粒子の広がりを防止することができる。そのため、精度良く配線をパターニングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、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。
【００１２】
〔第１の実施の形態〕
図１は、配線のパターニング方法の工程順序を示した図面である。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、まず基板５５０を準備する。基板５５０としては、プラスチック基板、ガラス基板、透明基板といった絶縁基板を用いることができる。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。
【００１４】
基板５５０の表面にクロム等の薄膜を気相成長法（例えば、スパッタリング等のＰＶＤ法）によって成膜し、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って、図１（ｂ）に示すように密着層５５１を基板５５０の表面に形成する。密着層５５１は、後述する配線５５４が基板５５０との間の密着性が良好でなく剥離してしまう恐れがある場合に成膜されるものであり、配線５５４及び基板５５０のいずれに対しても密着性に優れた膜である。密着層５５１の線膨張係数は、基板５５０の線膨張係数と配線５５４の線膨張係数との間であることが好ましい。
【００１５】
次に、図１（ｃ）に示すように、レジスト５５２を基板５５０の表面全体に塗布し、レジスト５５２によって密着層５５１を覆う。
【００１６】
次に、図１（ｄ）に示すように、レジスト５５２を露光・現像することによって、レジスト５５２の一部を除去し、密着層５５１を露出させる。なお、密着層５５１を露出させるため、レジスト５５２がポジ型の場合には、密着層５５１に重なる部分に光を照射し、レジスト５５２がネガ型の場合には、密着層５５１に重なる部分以外に光を照射する。
【００１７】
次に、図１（ｅ）に示すように、インクジェットヘッド５６０から密着層５５１に向けて金属ナノインク５５３を吐出する。ここで用いる金属ナノインクは、銀、金、銅、アルミ、これらを主成分とした合金等の少なくとも一種を含む直径が５〜９nm程度の複数の金属微粒子を被覆剤で被覆して、分散媒に分散させたものであり、後述する焼成工程で比較的低温処理でき、また比抵抗が比較的低いことから特に銀ナノインクを用いると良い。なお金属ナノインク５５３は焼成により凝集する際に溶融しやすいように融点の低い金属を混入させてもよい。インクジェットヘッド５６０と基板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ながら、インクジェットヘッド５６０から金属ナノインク５５３を吐出すると、密着層５５１上に線上に金属ナノインク５５３が堆積する。密着層５５１上に金属ナノインク５５３を塗布している間、基板５５０は数十℃に加熱されているので金属ナノインク５５３中の溶剤を蒸発して乾燥された配線５５４が形成される。なお、インクジェットヘッド５６０を用いて金属ナノインク５５３を液滴として吐出する代わりに、ディスペンサーを用いても金属ナノインクを塗布することで、配線５５４をパターニングしても良い。また、金属ナノインクを塗布する代わりに、金属微粒子からなる粉体を塗布することで、配線５５４をパターニングしても良い。また図１（ｄ）の状態で基板５５０の密着層５５１を金属ナノインク５５３で満たされた槽に付着させて堆積するディップ成膜を行ってもよい。
【００１８】
金属ナノインクが基板５５０に対して密着しにくい場合であっても、金属ナノインクに対して密着性の高い密着層５５１がパターニングされているから、金属ナノインクによる配線５５４を基板５５０に形成することができる。
【００１９】
また、レジスト５５２をパターニングし、レジスト５５２の間の開口部に金属ナノインクを塗布しているから、塗布された金属ナノインクがレジスト５５２によって堰き止められ、塗布された金属ナノインクの滲みを防止することができる。そのため、精度良く配線５５４をパターニングすることができる。
【００２０】
次に、図１（ｆ）に示すように、金属ナノインクの塗布後、除去液によってレジスト５５２を除去するが、配線５５４が固まっているので、配線５５４は除去されない。
【００２１】
次に、配線５５４を３０分〜６０分、１８０℃〜２２０℃に焼成して配線５５４内の複数の金属微粒子同士を固着、凝集して完全に固化させる。このように、金属ナノインクは、レジスト５５２に支持されているためにレジスト５５２の開口内に収まるので、低粘度であっても密着層５５１上から広がって基板５５０上にまで流出することはない。つまり、配線５５４の幅は、レジスト５５２の開口幅により規制されることができるので所定の長さとすることが可能となり、隣接する配線５５４同士が短絡することがない。
【００２２】
〔第２の実施の形態〕
第２実施形態におけるエレクトロルミネッセンスディスプレイパネルについて説明する。以下の説明において、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence）という用語をＥＬと略称する。
【００２３】
図２は、ＥＬディスプレイパネルの表示領域内の四画素分の平面図である。図２に示すように、このＥＬディスプレイパネルにおいては、赤、青及び緑のサブピクセルＰによって１ドットの画素が構成され、このような画素がマトリクス状に配列されている。水平方向の配列に着目すると赤のサブピクセルＰ、青のサブピクセルＰ、緑のサブピクセルＰの順に繰り返し配列され、垂直方向の配列に着目すると同じ色が一列に配列されている。
【００２４】
このＥＬディスプレイパネルにおいては、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。走査線Ｘと供給線Ｚは交互に配列されている。
【００２５】
図３は、サブピクセルＰの等価回路図である。サブピクセルＰは、３つのｎチャネル型トランジスタ２１〜２３と、キャパシタ２４と、有機ＥＬ素子２０とを有し、サブピクセルＰの色が有機ＥＬ素子２０の発光色で決まる。以下では、トランジスタ２１をスイッチトランジスタ２１と称し、トランジスタ２２を保持トランジスタ２２と称し、トランジスタ２３を駆動トランジスタ２３と称する。
【００２６】
スイッチトランジスタ２１においては、ソース２１ｓが信号線Ｙに導通し、ドレイン２１ｄが有機ＥＬ素子２０のアノード、駆動トランジスタ２３のソース２３ｓ及びキャパシタ２４の電極２４ｂに導通し、ゲート２１ｇが保持トランジスタ２２のゲート２２ｇ及び走査線Ｘに導通している。
【００２７】
保持トランジスタ２２においては、ソース２２ｓが駆動トランジスタ２３のゲート２３ｇ及びキャパシタ２４の電極２４ａに導通し、ドレイン２２ｄが駆動トランジスタ２３のドレイン２３ｄ及び供給線Ｚに導通し、ゲート２２ｇがスイッチトランジスタ２１のゲート２１ｇ及び走査線Ｘに導通している。
【００２８】
駆動トランジスタ２３においては、ソース２３ｓが有機ＥＬ素子２０のアノード、スイッチトランジスタ２１のドレイン２１ｄ及びキャパシタ２４の電極２４ｂに導通し、ドレイン２３ｄが保持トランジスタ２２のドレイン２２ｄ及び供給線Ｚに導通し、ゲート２３ｇが保持トランジスタ２２のソース２２ｓ及びキャパシタ２４の電極２４ａに導通している。
【００２９】
垂直方向に沿って一列に配列された何れのサブピクセルＰのスイッチトランジスタ２１のソース２１ｓも共通の信号線Ｙに導通している。一方、水平方向に沿って一列に配列された何れのサブピクセルＰのスイッチトランジスタ２１のゲート２１ｇも共通の走査線Ｘに導通している。
【００３０】
なお、図３において、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をｎチャネル型としたが、ｐチャネル型でもよい。この場合、ソースとドレインの関係が逆となる。
【００３１】
図４は、図２の切断線IV−IVに沿ってＥＬディスプレイパネルを厚さ方向に切断した面の矢視断面図である。図４に示すように、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は絶縁基板２の上に設けられている。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が共通の保護絶縁膜３２によって被覆されている。
【００３２】
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、何れも逆スタガ構造の薄膜トランジスタである。つまり、スイッチトランジスタ２１は、絶縁基板２上に形成されたゲート２１ｇ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上に形成されたドレイン２１ｄと、不純物半導体膜２１ｂ上に形成されたソース２１ｓと、から構成されている。駆動トランジスタ２３も、スイッチトランジスタ２１と同様に、ゲート２３ｇと、半導体膜２３ｃと、チャネル保護膜２３ｐと、不純物半導体膜２３ａ，２３ｂと、ドレイン２３ｄと、不純物半導体膜２３ｂ上に形成されたソース２３ｓと、から構成されている。保持トランジスタ２２も、スイッチトランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３と同様に構成されている。
【００３３】
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、キャパシタ２４の電極２４ａは、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る。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ってゲート２１ｇ〜２３ｇと同時に形成されたものである。そして、ゲート２１ｇ〜２３ｇ、電極２４ａ、走査線Ｘ及び供給線Ｚは、共通のゲート絶縁膜３１によって被覆されている。
【００３４】
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上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る。信号線Ｙは、ドレインレイヤーのパターニングによってソース２１ｓ〜２３ｓ及びドレイン２１ｄ〜２３ｄと同時に形成されたものである。そして、ソース２１ｓ〜２３ｓ、電極２４ｂ、ドレイン２１ｄ〜２３ｄ及び信号線Ｙは、窒化シリコン又は酸化シリコン等を有する共通の保護絶縁膜３２によって被覆されている。なお図示しないが、供給線Ｚ上には供給線Ｚの配線の抵抗による信号遅延を解消するために、銅、銀、金、アルミ又はそれらを主成分とした合金を含む低抵抗の配線が形成されていてもよい。この配線は、平坦化膜３３及び保護絶縁膜３２の少なくともいずれか一方に設けられた溝に埋設されている。この低抵抗配線は、後述する絶縁膜３４によって信号線Ｙ及び金属隔壁Ｗと絶縁されている。
【００３５】
保護絶縁膜３２には、樹脂を硬化させた平坦化膜３３が積層されている。平坦化膜３３の表面が平坦となり、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による凹凸が平坦化膜３３によって解消されている。
【００３６】
なお、絶縁基板２から平坦化膜３３までの積層構造がトランジスタアレイパネル５０である。
【００３７】
平坦化膜３３上には、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３等に図示）の位置を表したものである。即ち、隣り合う信号線Ｙの間で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の間ではサブピクセル電極２０ａが水平方向に一列に配列されている。なお、これらサブピクセル電極２０ａは、気相成長法によって平坦化膜３３上に成膜された導電性膜（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る。それぞれのサブピクセルＰにおいてコンタクトホール９１が平坦化膜３３及び保護絶縁膜３２を貫通するよう形成され、コンタクトホール９１に埋められた導電性パッド９２によってサブピクセル電極２０ａと駆動トランジスタ２３のソース２３ｓが接続されている。
【００３８】
平坦化膜３３上には、サブピクセル電極２０ａの他に絶縁膜３４が形成されている。絶縁膜３４はサブピクセル電極２０ａの間を縫うように網目状に形成されるとともにサブピクセル電極２０ａの一部外縁部に重なり、サブピクセル電極２０ａが絶縁膜３４によって囲繞されている。また、絶縁膜３４は、窒化シリコン（ＳｉＮ）又は酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる。
【００３９】
絶縁膜３４には、スパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸着等のＰＶＤ法によって例えばクロムからなる密着層３５が形成され、密着層３５上には、銅、銀、金、アルミ及びそれらを主成分とした合金の中から少なくとも一種を含む金属隔壁Ｗが積層されている。密着層３５は、金属隔壁Ｗが絶縁膜３４との間の密着性が良好でなく剥離してしまう恐れがある場合に成膜されるものであり、金属隔壁Ｗ及び絶縁膜３４のいずれに対しても密着性に優れた膜である。密着層３５の線膨張係数は、絶縁膜３４の線膨張係数と金属隔壁Ｗの線膨張係数との間であることが好ましい。図２に示すように、密着層３５及び金属隔壁Ｗは垂直方向のサブピクセル電極２０ａの列とその隣りのサブピクセル電極２０ａの列との間において垂直方向に延在し、信号線Ｙに密着層３５及び金属隔壁Ｗが平面視して重なっている。金属隔壁Ｗは、金属ナノインクを硬化させたものであり、トランジスタ２１〜２３の各電極、走査線Ｘ、信号線Ｙ及び供給線Ｚよりも十分に厚く、更に補助的な配線として機能する。また、これら金属隔壁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、後述する対向電極２０ｃと導通している。金属隔壁Ｗは対向電極２０ｃと導通して共通電圧を供給するとともに、対向電極２０ｃが十分低抵抗でなくても、全体として電極のシート抵抗を下げる作用をもたらす。このため、各対向電極２０ｃを薄く、或いは高抵抗にしても十分電極として機能するので対向電極２０ｃを透明電極とすれば、対向電極２０ｃでの光透過性を向上できる。
【００４０】
なお、図２において、信号線Ｙと金属隔壁Ｗとを区別しやすくするために、金属隔壁Ｗの幅が信号線Ｙの幅よりも狭くなっているが、実際には図４に示すように、金属隔壁Ｗは信号線Ｙとほぼ同じ幅となっていてもよく、或いは金属隔壁Ｗを信号線Ｙよりも幅を広くしてもよい。また、図２では複数の金属隔壁Ｗがライン状に形成されて絶縁膜３４の一部に重なっているが、金属隔壁Ｗが網目状に形成され、その網目状の金属隔壁Ｗが絶縁膜３４の全体に重なっていても良い。
【００４１】
金属隔壁Ｗの表面には、撥液性を有した撥液性導通膜３６が成膜されている。撥液性導通膜３６は、次の化学式（１）に示された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）が選択的に金属隔壁Ｗの表面に酸化吸着したものである。なお、或る液体に対して接触角が５０°以上になる状態を撥液性といい、或る液体に対して接触角が４０°以下になる状態を親液性という。
【００４２】
【化１】
【００４３】
撥液性導通層３６は極めて薄い分子層構造である。つまり、撥液性導通層３６は、トリアジルトリチオール分子が金属隔壁Ｗの表面に極薄い膜であるから、非常に低抵抗であるため、厚さ方向に電気的に導通することができる。トリアジルトリチオール分子は選択的に金属と結合するが、ＩＴＯ等の金属酸化物や、有機物には撥液性を示すほど被膜することはない。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、次の化学式（２）に示すようにトリアジルトリチオールのメルカプト基（−ＳＨ）がフッ化アルキルを含む撥液性官能基に置換された誘導体でも良い。撥液性官能基は化学式（２）に示したもの以外でも良い。なお、化学式（２）の化合物はメルカプト基の水素原子（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、撥液性導通層３６が形成される。
【００４４】
【化２】
ただし、ｍは１以上の整数であり好ましくは２であり、ｎは１以上の整数であり好ましくは３である。
【００４５】
サブピクセル電極２０ａ上には有機ＥＬ層２０ｂが積層されている。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。ここでは、有機ＥＬ層２０ｂは、サブピクセル電極２０ａから順に正孔輸送層２０ｄ、発光層２０ｅの順に積層した二層構造である。正孔輸送層は、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（ポリチオフェン）及びドーパントであるＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）からなり、発光層は、ポリフルオレン系発光材料からなる。なお、有機ＥＬ層２０ｂが、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良いし、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良いし、サブピクセル電極２０ａをカソードとし、サブピクセル電極２０ａから順に発光層、正孔輸送層としてもよいし、サブピクセル電極２０ａから順に電子輸送層、発光層としてもよいし、電荷輸送層と発光層との組合せは任意に設定できる。また、これらの層構造において適切な層間に電荷輸送を制限するインタレイヤ層が介在した積層構造であっても良いし、その他の積層構造であっても良い。
【００４６】
有機ＥＬ層２０ｂは、撥液性導通膜３６の形成後に湿式塗布法（例えば、インクジェット法）によって成膜される。この場合、正孔輸送層２０ｄとなる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に塗布して乾燥成膜し、その後、発光層２０ｅとなる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が、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているので、更には金属隔壁Ｗの表面に撥液性導通膜３６が形成されているので、隣り合うサブピクセル電極２０ａに塗布された有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混ざり合うことを防止することができる。
【００４７】
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、それぞれの発光層２０ｅの材料を設定する。
【００４８】
有機ＥＬ層２０ｂ上には、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。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り、べた一面に成膜されている。対向電極２０ｃがべた一面に成膜されることで、対向電極２０ｃが撥液性導通膜３６を挟んで金属隔壁Ｗを被覆している。撥液性導通層３６は極めて薄い膜であるので対向電極２０ｃと金属隔壁Ｗは撥液性導通層３６を介して導通しており、低抵抗で張り巡らされた金属隔壁Ｗが出力する共通電位によって、対向電極２０ｃの電位はどのサブピクセルにおいても均等になっている。
【００４９】
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。また、対向電極２０ｃは、ＥＬディスプレイパネルをボトムエミッション構造の場合、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良いし、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良い。具体的には、対向電極２０ｃ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であるか、又は、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であり、トップエミッション構造の場合、対向電極２０ｃを上述した仕事関数の低い単体又は合金を含む層と、その上に上述したＩＴＯ等の透明電極を成膜した積層構造とし、サブピクセル電極２０ａを、反射性金属層と、その上に成膜されたＩＴＯ等の金属酸化物層の積層構造とすればよい。また対向電極２０ｃをアノードとする場合は、上述したＩＴＯ等の透明電極で構成すればよい。
【００５０】
なお、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が有機ＥＬ素子２０である。
【００５１】
以下、金属隔壁Ｗの幅、断面積及び抵抗率を定義する。ここで、ディスプレイパネルのサブピクセル数をＷＸＧＡ（７６８×１３６６）としたときに、金属隔壁Ｗの望ましい幅、断面積を定義する。図９は、各サブピクセルの駆動トランジスタ２３及び有機ＥＬ素子２０の電流−電圧特性を示すグラフである。
【００５２】
図９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大きさ又は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大きさを表し、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）のレベルを表す。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。
【００５３】
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大きさ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大きさ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。
【００５４】
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は下記の式（１）を満たす。
【００５５】
ＶX＝Ｖpo＋Ｖth＋Ｖm＋ＶEL ……（１）
【００５６】
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の閾値電圧であり、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−カソード間電圧であり、Ｖmは、階調に応じて変位する許容電圧である。
【００５７】
図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、許容電圧Ｖmは、輝度階調が高くなるほど低くなり、最小許容電圧ＶmminはＶP3−ＶP2となる。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
共通線Ｚの配線抵抗のために電圧降下が大きいとディスプレイパネルの消費電力が著しく増大してしまうため、共通線Ｚの電圧降下は１Ｖ以下に設定することが特に好ましい。
【００６１】
行方向の一つのサブピクセルＰの長さであるサブピクセル幅Ｗpと、行方向のサブピクセル数（１３６６）と、を考慮した結果、ディスプレイパネルのパネルサイズが３２インチ、４０インチの場合、共通線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はそれぞれサブピクセル幅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のパネルサイズが３２インチ、４０インチの場合、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。
【００６２】
このような３２インチのディスプレイパネルについて、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１０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。図１１に３２インチのディスプレイパネルの金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関関係を表す。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。
【００６３】
そして、４０インチのディスプレイパネルについて、最大電流が流れるように全点灯したときの金属隔壁Ｗのそれぞれの最大電圧降下を１Ｖ以下にするためには図１２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１３に４０インチのディスプレイパネルの金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関関係を表す。
【００６４】
金属隔壁Ｗの故障により動作しなくなる故障寿命ＭＴＦは、下記の式（２）を満たす。
【００６５】
ＭＴＦ＝Ａ ｅｘｐ（Ｅａ／ＫｂＴ）／ρＪ２ ……（２）
【００６６】
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。
【００６７】
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。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のそれぞれの断面積Ｓは、図１０から、５７μｍ２以上必要になり、同様にＣｕの金属隔壁Ｗのそれぞれの断面積Ｓは、図１１から、０．４３μｍ２以上必要になる。
【００６８】
そして４０インチのディスプレイパネルでは、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のそれぞれの断面積Ｓは、図１２から、９２μｍ２以上必要になり、同様にＣｕの金属隔壁Ｗのそれぞれの断面積Ｓは、図１３から、０．６９μｍ２以上必要になる。
【００６９】
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。このとき上述のように金属隔壁Ｗの配線幅ＷLは３４μｍ以内なので金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは２．５０μｍとなる。
【００７０】
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では上述のように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが２．４Ω／ｃｍ以下なので、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は４４μｍ以内なので金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは３．８０μｍとなる。
【００７１】
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４４．７μｍ２となる。このとき上述のように金属隔壁Ｗの配線幅ＷLは３４μｍ以内なので金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは１．３１μｍとなる。
【００７２】
またＣｕの金属隔壁Ｗの４０インチのディスプレイパネルでは上述のように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが２．４Ω／ｃｍ以下なので、最小断面積Ｓminは８７．５μｍ２となる。このとき上述のように金属隔壁Ｗの配線幅ＷLは４４μｍ以内なので金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは１．９９μｍとなる。
【００７３】
以上のことから、ディスプレイパネルを正常且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以下にした方が好ましく、このような条件にするには、金属隔壁ＷがＡｌ系の３２インチのパネルでは、膜厚Ｈが２．５０μｍ〜６μｍ、幅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、膜厚Ｈが３．８０μｍ〜６μｍ、幅ＷLが２７．８μｍ〜４４．０μｍ、抵抗率が４．０μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００７４】
総じてＡｌ系の金属隔壁Ｗの場合、膜厚Ｈが２．５０μｍ〜６μｍ、幅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、膜厚Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅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、膜厚Ｈが１．９９μｍ〜６μｍ、幅ＷLが１４．６μｍ〜４４．０μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００７５】
総じてＣｕの金属隔壁Ｗの場合、膜厚Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅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の金属隔壁Ｗは、膜厚Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅ＷLが７．４５μｍ〜４４μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００７６】
次に、ボトムエミッション構造のＥＬディスプレイパネルの製造方法について説明する。
【００７７】
図５に示すように、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を製造し、それぞれのサブピクセルＰにコンタクトホール９１を形成して導電性パッド９２を埋設し、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順によってＩＴＯ等の金属酸化物からなる透明のサブピクセル電極２０ａをパターニングする。次いで気相成長法によって絶縁膜３４を成膜後、トランジスタアレイパネル５０上にわたって網目状にパターニングしてサブピクセル電極２０ａを露出させる。
【００７８】
次に、図６に示すように、サブピクセル電極２０ａの間であって絶縁膜３４の上にクロムからなる密着層３５を気相成長法、フォトリソグラフィー法及びエッチング法により絶縁膜３４上にトランジスタアレイパネル５０上にわたって網目状に形成する。なお、密着層３５となる金属層を成膜する前に絶縁膜３４を成膜しただけでパターニングを行わずに、密着層３５をパターニングしてから絶縁膜３４のパターニングを行うようにしてもよい。
【００７９】
次に、図７に示すように、レジスト５２をべた一面に塗布し、そのレジスト５２を露光・現像することにより、水平方向に隣り合うサブピクセル電極２０ａの間であって密着層３５の上を開口させ、その開口部において密着層３５を露出させる。
【００８０】
次に、図８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、金属ナノインクをレジスト５２の開口部に塗布し、密着層３５上に金属隔壁Ｗを積層する。インクジェットヘッドを用いる場合、インクジェットヘッドの金属ナノインクの吐出ノズル又はディスペンサーノズルが相対的にトランジスタアレイパネル５０の表面に沿って移動するように、インクジェットヘッド又はディスペンサーとトランジスタアレイパネル５０とのうちの少なくとも一方を移動させながら、インクジェットヘッド又はディスペンサーから金属ナノインクを吐出する。ここで用いる金属ナノインクは、銀、金、銅、アルミ、これらを主成分とした合金等の少なくとも一種を含む直径が５〜９nm程度の複数の金属微粒子を被覆剤で被覆して、分散媒に分散させたものであり、焼成工程で比較的低温処理でき、また比抵抗が比較的低いことから特に銀ナノインクを用いると良い。なお金属ナノインクは焼成により凝集する際に溶融しやすいように融点の低い金属を混入させてもよい。密着層３５上に金属ナノインクを塗布している間、トランジスタアレイパネル５０は数十℃に加熱されているので金属ナノインク中の溶剤を蒸発して乾燥された金属隔壁Ｗが形成される。また、金属ナノインクを塗布する代わりに、金属微粒子からなる粉体を塗布することで、金属隔壁Ｗを形成しても良い。この場合、金属微粒子が飛散しないように速やかに金属微粒子を溶融する温度に加熱することが望ましい。また図７の状態でトランジスタアレイパネル５０の密着層３５を金属ナノインクで満たされた槽に付着させて堆積するディップ成膜を行ってもよい。
【００８１】
このように、金属ナノインクが絶縁膜３４に対して密着しにくい場合であっても、金属ナノペースに対して密着性の高い密着層３５がパターニングされているから、金属ナノインクによる金属隔壁Ｗを剥離されることなく形成することができる。また、レジスト５２をパターニングし、レジスト５２の間の開口部に金属ナノインクを塗布しているから、塗布された金属ナノインクがレジスト５２によって堰き止められ、塗布された金属ナノインクの滲みを防止することができる。そのため、精度良く金属隔壁Ｗをパターニングすることができる。また、金属ナノインクは、レジスト５２により支持されているためにレジスト５２の開口内に収まるので、低粘度であっても密着層３５上から広がってサブピクセル電極２０ａ上にまで流出することはない。つまり、金属隔壁Ｗの幅は、レジスト５２の開口幅により規制されることができるので所定の長さとすることが可能となり、金属隔壁Ｗがサブピクセル電極２０ａや隣接する金属隔壁Ｗと短絡することがない。
【００８２】
次に、レジスト５２を除去してから金属隔壁Ｗを３０分〜６０分、１８０℃〜２２０℃に焼成して金属隔壁Ｗ内の複数の金属微粒子同士を固着、凝集して完全に固化させる。
【００８３】
次に、紫外線／オゾン洗浄法によってトランジスタアレイパネル５０を洗浄する。次に、表面全体にトリアジンチオール化合物またはトリアジンチオール誘導体（例えば化学式（１）又は化学式（２））の水溶液をトランジスタアレイパネル５０に塗布することによって、或いは、トランジスタアレイパネル５０をトリアジンチオール水溶液に浸漬することによって、金属隔壁Ｗの表面処理を行う。トリアジンチオールの性質により、金属隔壁Ｗの表面にはトリアジンチオール水溶液が塗布されて、金属隔壁Ｗの表面には撥液性導通膜３６が形成されるが、絶縁膜３４の表面には撥液性導通膜が形成されない。
【００８４】
ここで、化学式（２）のフッ素系トリアジンジチオール誘導体は、水に難溶又は不溶であるが、同モル量のＮａＯＨ又はＫＯＨの水溶液に溶解し、フッ素系トリアジンジチオール誘導体水溶液を調製することができる。水溶液の濃度は、１×１０-4〜１×１０-2ｍｏｌ／Ｌの範囲とする。フッ素系トリアジンジ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１〜１０分とすることが好ましい。フッ素系トリアジンジチオール誘導体のフッ素は多い程、撥水性を示すが溶媒に溶解しにくくなるので多すぎないことが好ましい。なお、上述のトリチオールやジチオールに限らず、モノチオールとしてもよく、モノチオールの場合、フッ化アルキルを含む撥液性官能基を一つまたは二つ設けてもよい。
【００８５】
トリアジンチオール水溶液にトランジスタアレイパネル５０を浸漬した後、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そのトランジスタアレイパネル５０をすすぐ。これにより、余分なトリアジンチオールを洗い流す。
【００８６】
次に、そのトランジスタアレイパネル５０を水で二次洗浄した後、不活性ガス（例えば、窒素ガス（Ｎ2））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。
【００８７】
次に、正孔注入材料（導電性高分子であるＰＥＤＯＴ及びドーパントとなるＰＳＳ）を水に分散した有機化合物含有液をサブピクセル電極２０ａに塗布する。塗布方法としては、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も良いし、ディップコート法、スピンコート法といったコーティング法を用いても良い。サブピクセル電極２０ａごとに独立して正孔輸送層２０ｄを成膜するためには、インクジェット法等の印刷方法が好ましい。
【００８８】
このように湿式塗布法により正孔輸送層２０ｄを形成した場合、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているから、更には金属隔壁Ｗの表面に撥液性導通膜３６がコーティングされているから、隣り合うサブピクセル電極２０ａに塗布された有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混ざり合わない。そのため、サブピクセル電極２０ａごとに独立して正孔輸送層２０ｄを形成することができる。
【００８９】
更に、撥液性導通膜３６の撥液性によって、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の外縁部で厚くならないので、正孔輸送層２０ｄを均一な膜厚で成膜することができる。
【００９０】
正孔輸送層２０ｄを形成した後、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℃の温度で熱処理する。
【００９１】
次に、発光色が赤、緑、青のポリフルオレン系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）に溶かし、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し、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し、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する。これにより、正孔輸送層２０ｄ上に発光層２０ｅを成膜する。塗布方法としてはインクジェット法（液滴吐出法）、その他の印刷方法を用いて、色ごとに塗り分けを行う。
【００９２】
このように湿式塗布法により発光層２０ｅを形成した場合、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているから、更には金属隔壁Ｗの表面に撥液性導通膜３６がコーティングされているから、隣り合うサブピクセルＰに塗布された有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混ざり合わない。そのため、サブピクセルＰごとに独立して発光層２０ｅを形成することができる。
【００９３】
なお、発光層２０ｅを形成する前に正孔輸送層２０ｄに正孔輸送層２０ｄからの正孔輸送性を制限するインタレイヤ層をインクジェット法等の湿式塗布法により積層し、その後そのインタレイヤ層に発光層２０ｅを積層しても良い。
【００９４】
次に、不活性ガス雰囲気（例えば、窒素ガス雰囲気）下でホットプレートによってトランジスタアレイパネル５０を乾燥させ、残留溶媒の除去を行う。なお、真空中でシーズヒータによる乾燥を行っても良い。
【００９５】
次に、気相成長法により対向電極２０ｃをべた一面に成膜する。具体的には、真空蒸着法によってＣａ又はＢａの薄膜をべた一面に成膜し、その上にＡｌ又はＩＴＯをべた一面に成膜する。金属隔壁Ｗは、撥液性導通層３６は極めて薄い膜であるので対向電極２０ｃと金属隔壁Ｗは撥液性導通層３６を介して導通しており、低抵抗で張り巡らされた金属隔壁Ｗが出力する共通電位によって、対向電極２０ｃの電位はどのサブピクセルにおいても均等になっている。
【００９６】
次に、封止基板（例えば、メタルキャップ、ガラス基板）に紫外線硬化性又は熱硬化性の接着剤を塗布し、その接着剤によって封止基板を対向電極２０ｃに接着する。これにより、ＥＬディスプレイパネルが完成する。
【００９７】
以上のように、本実施形態によれば、各サブピクセルＰの間において凸設された金属隔壁Ｗがトランジスタ２１〜２３の電極とにメッキ法により成長したものであるから、金属隔壁Ｗを厚膜にすることができ、金属隔壁Ｗを低抵抗化することができる。そして、金属隔壁Ｗが対向電極２０ｃに導通しているから、対向電極２０ｃ自体が薄膜化してより高抵抗になっても対向電極２０ｃの電圧を面内で一様にすることができる。従って、サブピクセルＰごとの発光強度のバラツキを防止することができ、面内の発光強度を一様することができる。例えば、全てのサブピクセル電極２０ａに同じ電位を印加した場合でも、どのサブピクセルＰにおいても有機ＥＬ層２０ｂの発光強度もほぼ等しくなる。
【００９８】
〔第３の実施の形態〕
次に、図１４を用いて第３実施形態におけるＥＬディスプレイパネルについて説明する。なお、第３実施形態におけるＥＬディスプレイパネルと第２実施形態におけるＥＬディスプレイパネルとの間で互いに対応する部分に同一の符号を付す。以下では、第３実施形態におけるＥＬディスプレイパネルと第２実施形態におけるＥＬディスプレイパネルとの間で互いに対応する部分が異なる場合に、その相違する部分について説明する。
【００９９】
第３実施形態におけるＥＬディスプレイパネルにおいては、金属隔壁Ｗが絶縁膜３４及び平坦化膜３３の上層１３３ａに設けられたコンタクトホール３７に埋め込まれている。ここで、平坦化膜３３は上層１３３ａと下層１３３ｂから構成され、金属隔壁Ｗは下層１３３ｂまで埋設されず、上層１３３ａに埋設されている。上層１３３ａ及び下層１３３ｂ何れもレジストのように感光性樹脂を硬化させたものであり、上層１３３ａのうち金属隔壁Ｗが埋設される箇所が露光・現像により開口されコンタクトホール３７が形成されている。具体的には、図５の状態から金属ナノインクが上層１３３ａ及び絶縁膜３４をエッチングしてコンタクトホール３７を形成し、このコンタクトホール３７に金属ナノインクを塗布して金属隔壁Ｗが形成される。金属ナノインクを塗布している間、トランジスタアレイパネル５０は数十℃に加熱されているので速やかに溶剤が蒸発し、乾燥した金属微粒子がコンタクトホール３７内に積層される。このとき、絶縁膜３４の高さ以上に金属微粒子を積層するのであれば、絶縁膜３４上にコンタクトホール３７の位置にコンタクトホールが設けられたレジストマスクを設けてから、金属ナノインクを堆積することが好ましい。なおその他の製造工程は第２実施形態の製造工程と同様でる。
【０１００】
上層１３３ａ及び絶縁膜３４が金属隔壁Ｗを埋め込む凹部として用いられるが、上層１３３ａ及び絶縁膜３４除去されずにそのままディスプレイパネルに残存させるから、金属隔壁Ｗは、上層１３３ａの底面及び側壁、並びに絶縁膜３４の側壁により密着されているので第２実施形態の場合と比較しても、金属隔壁Ｗが更に剥離しにくくなる。
【０１０１】
なお、図１５に示すように、下層１３３ｂを形成した後であって上層１３３ａを形成する前に、下層１３３ｂ上に密着層３５を気相成長法、フォトリソグラフィー法及びエッチング法によってパターニングしても良い。この場合、密着層３５のパターン後、上層１３３ａを積層してからコンタクトホール３７を形成するか、上層１３３ａを積層後上層１３３ａにコンタクトホール３７を設けてから密着層３５を積層する。この後、コンタクトホール３７に向けて金属ナノインクを塗布することで金属隔壁Ｗを形成する。
【０１０２】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【０１０３】
例えば、金属隔壁Ｗの表面に金メッキを施してから撥液性導通膜３６を被膜しても良い。
【実施例１】
【０１０４】
以下、実施例を挙げることにより本発明について更に具体的に説明する。
配線をパターニングする基板には、表面に窒化シリコン（ＳｉＮ）が成膜された基板を用いた。また、金属ナノインクとして、真空冶金株式会社製のＡｇナノメタルインク（型式Ａｇｌ ＴｅＨ）を用いた。また、レジストとして、ナガセケムテックス株式会社製のノボラック系のポジ型レジスト（型式ＮＰＲ３５１０ＰＧ）を用いた。
【０１０５】
まず、基板の表面に密着層として膜厚２０〜３０ｎｍのクロム膜をスパッタリングにより成膜し、そのクロム膜をフォトリソグラフィー法・エッチング法によりパターニングした。クロム膜は、窒化シリコンに対して配線が十分に密着されるように形成されるものである。
その後、フォトリソグラフィー法により、クロム膜を露出させるようにポジ型レジストをパターニングした。ここで、ポジ型レジストの膜厚を１．５μｍとし、その開口幅を３０μｍとし、開口ピッチを１６９μｍとした。
次に、インクジェット法によりレジストの開口部に金属ナノインクを吐出した。このとき、インクジェット装置の基板ステージを加熱し、基板の表面温度を５０℃に加熱した状態で金属ナノインクの吐出を行った。また、金属ナノインクの液滴量は３０ｐｌとし、着弾ピッチ８５μｍとし、二回重ね塗りを行った。
次に、塗布した金属ナノインクが乾くまで基板を基板ステージ上にて放置した。インクが乾いたら、基板を取り出し、除去液である水酸化カリウム水溶液にその基板を浸漬し、レジストを除去した。水酸化カリウムの濃度は５〜１０ｗｔ％が好適である。このとき、塗布された金属ナノインクは基板上で仮乾燥しているため、水酸化カリウム水溶液に基板を浸漬してもその金属ナノインクが剥離することはなかった。
レジストの除去後、大気中において金属ナノインクに対して焼成を行った。焼成条件温度を１８０〜２２０℃とし、焼成時間を３０〜６０分とした。
出来上がった配線の幅は３０μｍであり、その膜厚は１．５μｍであった。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】配線のパターニング方法の工程図である。
【図２】ディスプレイパネルの概略平面図である。
【図３】サブピクセルの等価回路図である。
【図４】図２の切断線IV−IVに沿った面の矢視断面図である。
【図５】ディスプレイパネルの製造方法の一工程を示した図である。
【図６】図５の次の工程を示した図である。
【図７】図６の次の工程を示した図である。
【図８】図７の次の工程を示した図である。
【図９】駆動トランジスタ２３及び有機ＥＬ素子２０の電流−電圧特性を示すグラフである。
【図１０】３２インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁Ｗの最大電圧降下と配線抵抗率ρ／断面積Ｓの相関を示すグラフである。
【図１１】３２インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関を示すグラフである。
【図１２】４０インチのディスプレイパネルの金属隔壁Ｗの最大電圧降下と配線抵抗率ρ／断面積Ｓの相関を示すグラフである。
【図１３】４０インチのディスプレイパネルの金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関を示すグラフである。
【図１４】第３実施形態におけるディスプレイパネルの断面図である。
【図１５】変形例におけるディスプレイパネルの断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
３５ 薄膜
５０ トランジスタアレイパネル
５２ レジスト
１３３ａ 上層（レジスト）
Ｗ 金属隔壁（配線）
５５０ トランジスタアレイパネル
５５１ 薄膜
５５２ レジスト
５５３ 金属ナノインク
５５４ 配線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線のパターニング方法に関するとともに、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、本発明は、そ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に関するとともに、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】
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る。配線のパターニング方法として、インクジェット装置によって溶媒に分散された金属微粒子を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（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。特許文献１には、基板に着弾したインク滴の広がりを抑えるために、基板全面に撥液性の自己組織化膜を形成した後にその自己組織膜に向けてインクを吐出することについて記載されている。特許文献２には、金型を基板に押しつけることで基板に微細な溝を形成し、その溝に導電性のインクを注入することについて記載されている。何れにおいても、固化したインクが配線となる。
【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】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、溶媒に分散された金属微粒子は液状なために配線の厚さが厚いほど形状が不安定になり、配線の断面が下底面に近づく程幅広の略台形になってしまうしやすい傾向になる。
特許文献２に記載された方法では、基板が軟らかければ、加工された金型を転写することによって基板面に溝を形成することができるが、柔軟性がないために変形させにくい基板では溝を形成することができない。
【０００４】
そこで、本発明は、上記問題点を解決しようとしてなされたものであり、剥離しにくい配線を精度良く形成することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の配線のパターニング方法は、基板上に設けられたレジストの開口部に金属ナノインク又は金属微粒子を塗布することによって配線をパターニングすることを特徴とする。
前記金属ナノインクとして銀ナノインクを用いることが好ましい。
前記金属ナノインクの塗布後に乾燥してから前記レジストを除去することが好ましい。
前記レジストの前記開口部には前記基板に設けられた密着層が露出され、前記金属ナノインクを前記密着層上に塗布することが好ましい。
【０００６】
また別の配線のパターニング方法は、基板上に設けられた密着層上に金属ナノインク又は金属微粒子を塗布することによって配線をパターニングすることを特徴とする。
前記密着層の線膨張係数は、前記配線の線膨張係数と前記密着層の直下の部材の線膨張係数との間であることが好ましい。
【０００７】
本発明の配線は、上記パターニング方法によってパターニングされたことを特徴とする。
【０００８】
本発明のディスプレイパネルの製造方法は、上述の配線のパターニング方法を用いてディスプレイパネルの表示領域内に配線を形成することを特徴とする。
上記ディスプレイパネルの製造方法において、ピクセルを仕切る隔壁として前記配線を用いることが好ましく、またこの隔壁の間に形成された電極に向けて有機化合物含有液を塗布することが好ましい。
【０００９】
本発明のディスプレイパネルは、上記製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レジストの開口部に金属ナノインク又は金属微粒子を塗布しているから、塗布された金属ナノインク又は金属微粒子がレジストによって堰き止められ、塗布された金属ナノインク又は金属微粒子の広がりを防止することができる。そのため、精度良く配線をパターニングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、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。
【００１２】
〔第１の実施の形態〕
図１は、配線のパターニング方法の工程順序を示した図面である。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、まず基板５５０を準備する。基板５５０としては、プラスチック基板、ガラス基板、透明基板といった絶縁基板を用いることができる。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。
【００１４】
基板５５０の表面にクロム等の薄膜を気相成長法（例えば、スパッタリング等のＰＶＤ法）によって成膜し、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って、図１（ｂ）に示すように密着層５５１を基板５５０の表面に形成する。密着層５５１は、後述する配線５５４が基板５５０との間の密着性が良好でなく剥離してしまう恐れがある場合に成膜されるものであり、配線５５４及び基板５５０のいずれに対しても密着性に優れた膜である。密着層５５１の線膨張係数は、基板５５０の線膨張係数と配線５５４の線膨張係数との間であることが好ましい。
【００１５】
次に、図１（ｃ）に示すように、レジスト５５２を基板５５０の表面全体に塗布し、レジスト５５２によって密着層５５１を覆う。
【００１６】
次に、図１（ｄ）に示すように、レジスト５５２を露光・現像することによって、レジスト５５２の一部を除去し、密着層５５１を露出させる。なお、密着層５５１を露出させるため、レジスト５５２がポジ型の場合には、密着層５５１に重なる部分に光を照射し、レジスト５５２がネガ型の場合には、密着層５５１に重なる部分以外に光を照射する。
【００１７】
次に、図１（ｅ）に示すように、インクジェットヘッド５６０から密着層５５１に向けて金属ナノインク５５３を吐出する。ここで用いる金属ナノインクは、銀、金、銅、アルミ、これらを主成分とした合金等の少なくとも一種を含む直径が５〜９nm程度の複数の金属微粒子を被覆剤で被覆して、分散媒に分散させたものであり、後述する焼成工程で比較的低温処理でき、また比抵抗が比較的低いことから特に銀ナノインクを用いると良い。なお金属ナノインク５５３は焼成により凝集する際に溶融しやすいように融点の低い金属を混入させてもよい。インクジェットヘッド５６０と基板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ながら、インクジェットヘッド５６０から金属ナノインク５５３を吐出すると、密着層５５１上に線上に金属ナノインク５５３が堆積する。密着層５５１上に金属ナノインク５５３を塗布している間、基板５５０は数十℃に加熱されているので金属ナノインク５５３中の溶剤を蒸発して乾燥された配線５５４が形成される。なお、インクジェットヘッド５６０を用いて金属ナノインク５５３を液滴として吐出する代わりに、ディスペンサーを用いても金属ナノインクを塗布することで、配線５５４をパターニングしても良い。また、金属ナノインクを塗布する代わりに、金属微粒子からなる粉体を塗布することで、配線５５４をパターニングしても良い。また図１（ｄ）の状態で基板５５０の密着層５５１を金属ナノインク５５３で満たされた槽に付着させて堆積するディップ成膜を行ってもよい。
【００１８】
金属ナノインクが基板５５０に対して密着しにくい場合であっても、金属ナノインクに対して密着性の高い密着層５５１がパターニングされているから、金属ナノインクによる配線５５４を基板５５０に形成することができる。
【００１９】
また、レジスト５５２をパターニングし、レジスト５５２の間の開口部に金属ナノインクを塗布しているから、塗布された金属ナノインクがレジスト５５２によって堰き止められ、塗布された金属ナノインクの滲みを防止することができる。そのため、精度良く配線５５４をパターニングすることができる。
【００２０】
次に、図１（ｆ）に示すように、金属ナノインクの塗布後、除去液によってレジスト５５２を除去するが、配線５５４が固まっているので、配線５５４は除去されない。
【００２１】
次に、配線５５４を３０分〜６０分、１８０℃〜２２０℃に焼成して配線５５４内の複数の金属微粒子同士を固着、凝集して完全に固化させる。このように、金属ナノインクは、レジスト５５２に支持されているためにレジスト５５２の開口内に収まるので、低粘度であっても密着層５５１上から広がって基板５５０上にまで流出することはない。つまり、配線５５４の幅は、レジスト５５２の開口幅により規制されることができるので所定の長さとすることが可能となり、隣接する配線５５４同士が短絡することがない。
【００２２】
〔第２の実施の形態〕
第２実施形態におけるエレクトロルミネッセンスディスプレイパネルについて説明する。以下の説明において、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence）という用語をＥＬと略称する。
【００２３】
図２は、ＥＬディスプレイパネルの表示領域内の四画素分の平面図である。図２に示すように、このＥＬディスプレイパネルにおいては、赤、青及び緑のサブピクセルＰによって１ドットの画素が構成され、このような画素がマトリクス状に配列されている。水平方向の配列に着目すると赤のサブピクセルＰ、青のサブピクセルＰ、緑のサブピクセルＰの順に繰り返し配列され、垂直方向の配列に着目すると同じ色が一列に配列されている。
【００２４】
このＥＬディスプレイパネルにおいては、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。走査線Ｘと供給線Ｚは交互に配列されている。
【００２５】
図３は、サブピクセルＰの等価回路図である。サブピクセルＰは、３つのｎチャネル型トランジスタ２１〜２３と、キャパシタ２４と、有機ＥＬ素子２０とを有し、サブピクセルＰの色が有機ＥＬ素子２０の発光色で決まる。以下では、トランジスタ２１をスイッチトランジスタ２１と称し、トランジスタ２２を保持トランジスタ２２と称し、トランジスタ２３を駆動トランジスタ２３と称する。
【００２６】
スイッチトランジスタ２１においては、ソース２１ｓが信号線Ｙに導通し、ドレイン２１ｄが有機ＥＬ素子２０のアノード、駆動トランジスタ２３のソース２３ｓ及びキャパシタ２４の電極２４ｂに導通し、ゲート２１ｇが保持トランジスタ２２のゲート２２ｇ及び走査線Ｘに導通している。
【００２７】
保持トランジスタ２２においては、ソース２２ｓが駆動トランジスタ２３のゲート２３ｇ及びキャパシタ２４の電極２４ａに導通し、ドレイン２２ｄが駆動トランジスタ２３のドレイン２３ｄ及び供給線Ｚに導通し、ゲート２２ｇがスイッチトランジスタ２１のゲート２１ｇ及び走査線Ｘに導通している。
【００２８】
駆動トランジスタ２３においては、ソース２３ｓが有機ＥＬ素子２０のアノード、スイッチトランジスタ２１のドレイン２１ｄ及びキャパシタ２４の電極２４ｂに導通し、ドレイン２３ｄが保持トランジスタ２２のドレイン２２ｄ及び供給線Ｚに導通し、ゲート２３ｇが保持トランジスタ２２のソース２２ｓ及びキャパシタ２４の電極２４ａに導通している。
【００２９】
垂直方向に沿って一列に配列された何れのサブピクセルＰのスイッチトランジスタ２１のソース２１ｓも共通の信号線Ｙに導通している。一方、水平方向に沿って一列に配列された何れのサブピクセルＰのスイッチトランジスタ２１のゲート２１ｇも共通の走査線Ｘに導通している。
【００３０】
なお、図３において、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をｎチャネル型としたが、ｐチャネル型でもよい。この場合、ソースとドレインの関係が逆となる。
【００３１】
図４は、図２の切断線IV−IVに沿ってＥＬディスプレイパネルを厚さ方向に切断した面の矢視断面図である。図４に示すように、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は絶縁基板２の上に設けられている。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が共通の保護絶縁膜３２によって被覆されている。
【００３２】
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、何れも逆スタガ構造の薄膜トランジスタである。つまり、スイッチトランジスタ２１は、絶縁基板２上に形成されたゲート２１ｇ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上に形成されたドレイン２１ｄと、不純物半導体膜２１ｂ上に形成されたソース２１ｓと、から構成されている。駆動トランジスタ２３も、スイッチトランジスタ２１と同様に、ゲート２３ｇと、半導体膜２３ｃと、チャネル保護膜２３ｐと、不純物半導体膜２３ａ，２３ｂと、ドレイン２３ｄと、不純物半導体膜２３ｂ上に形成されたソース２３ｓと、から構成されている。保持トランジスタ２２も、スイッチトランジスタ２２及び駆動トランジスタ２３と同様に構成されている。
【００３３】
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、キャパシタ２４の電極２４ａは、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る。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ってゲート２１ｇ〜２３ｇと同時に形成されたものである。そして、ゲート２１ｇ〜２３ｇ、電極２４ａ、走査線Ｘ及び供給線Ｚは、共通のゲート絶縁膜３１によって被覆されている。
【００３４】
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上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る。信号線Ｙは、ドレインレイヤーのパターニングによってソース２１ｓ〜２３ｓ及びドレイン２１ｄ〜２３ｄと同時に形成されたものである。そして、ソース２１ｓ〜２３ｓ、電極２４ｂ、ドレイン２１ｄ〜２３ｄ及び信号線Ｙは、窒化シリコン又は酸化シリコン等を有する共通の保護絶縁膜３２によって被覆されている。なお図示しないが、供給線Ｚ上には供給線Ｚの配線の抵抗による信号遅延を解消するために、銅、銀、金、アルミ又はそれらを主成分とした合金を含む低抵抗の配線が形成されていてもよい。この配線は、平坦化膜３３及び保護絶縁膜３２の少なくともいずれか一方に設けられた溝に埋設されている。この低抵抗配線は、後述する絶縁膜３４によって信号線Ｙ及び金属隔壁Ｗと絶縁されている。
【００３５】
保護絶縁膜３２には、樹脂を硬化させた平坦化膜３３が積層されている。平坦化膜３３の表面が平坦となり、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による凹凸が平坦化膜３３によって解消されている。
【００３６】
なお、絶縁基板２から平坦化膜３３までの積層構造がトランジスタアレイパネル５０である。
【００３７】
平坦化膜３３上には、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３等に図示）の位置を表したものである。即ち、隣り合う信号線Ｙの間で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の間ではサブピクセル電極２０ａが水平方向に一列に配列されている。なお、これらサブピクセル電極２０ａは、気相成長法によって平坦化膜３３上に成膜された導電性膜（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る。それぞれのサブピクセルＰにおいてコンタクトホール９１が平坦化膜３３及び保護絶縁膜３２を貫通するよう形成され、コンタクトホール９１に埋められた導電性パッド９２によってサブピクセル電極２０ａと駆動トランジスタ２３のソース２３ｓが接続されている。
【００３８】
平坦化膜３３上には、サブピクセル電極２０ａの他に絶縁膜３４が形成されている。絶縁膜３４はサブピクセル電極２０ａの間を縫うように網目状に形成されるとともにサブピクセル電極２０ａの一部外縁部に重なり、サブピクセル電極２０ａが絶縁膜３４によって囲繞されている。また、絶縁膜３４は、窒化シリコン（ＳｉＮ）又は酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる。
【００３９】
絶縁膜３４には、スパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸着等のＰＶＤ法によって例えばクロムからなる密着層３５が形成され、密着層３５上には、銅、銀、金、アルミ及びそれらを主成分とした合金の中から少なくとも一種を含む金属隔壁Ｗが積層されている。密着層３５は、金属隔壁Ｗが絶縁膜３４との間の密着性が良好でなく剥離してしまう恐れがある場合に成膜されるものであり、金属隔壁Ｗ及び絶縁膜３４のいずれに対しても密着性に優れた膜である。密着層３５の線膨張係数は、絶縁膜３４の線膨張係数と金属隔壁Ｗの線膨張係数との間であることが好ましい。図２に示すように、密着層３５及び金属隔壁Ｗは垂直方向のサブピクセル電極２０ａの列とその隣りのサブピクセル電極２０ａの列との間において垂直方向に延在し、信号線Ｙに密着層３５及び金属隔壁Ｗが平面視して重なっている。金属隔壁Ｗは、金属ナノインクを硬化させたものであり、トランジスタ２１〜２３の各電極、走査線Ｘ、信号線Ｙ及び供給線Ｚよりも十分に厚く、更に補助的な配線として機能する。また、これら金属隔壁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、後述する対向電極２０ｃと導通している。金属隔壁Ｗは対向電極２０ｃと導通して共通電圧を供給するとともに、対向電極２０ｃが十分低抵抗でなくても、全体として電極のシート抵抗を下げる作用をもたらす。このため、各対向電極２０ｃを薄く、或いは高抵抗にしても十分電極として機能するので対向電極２０ｃを透明電極とすれば、対向電極２０ｃでの光透過性を向上できる。
【００４０】
なお、図２において、信号線Ｙと金属隔壁Ｗとを区別しやすくするために、金属隔壁Ｗの幅が信号線Ｙの幅よりも狭くなっているが、実際には図４に示すように、金属隔壁Ｗは信号線Ｙとほぼ同じ幅となっていてもよく、或いは金属隔壁Ｗを信号線Ｙよりも幅を広くしてもよい。また、図２では複数の金属隔壁Ｗがライン状に形成されて絶縁膜３４の一部に重なっているが、金属隔壁Ｗが網目状に形成され、その網目状の金属隔壁Ｗが絶縁膜３４の全体に重なっていても良い。
【００４１】
金属隔壁Ｗの表面には、撥液性を有した撥液性導通膜３６が成膜されている。撥液性導通膜３６は、次の化学式（１）に示された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）が選択的に金属隔壁Ｗの表面に酸化吸着したものである。なお、或る液体に対して接触角が５０°以上になる状態を撥液性といい、或る液体に対して接触角が４０°以下になる状態を親液性という。
【００４２】
【化１】
【００４３】
撥液性導通層３６は極めて薄い分子層構造である。つまり、撥液性導通層３６は、トリアジルトリチオール分子が金属隔壁Ｗの表面に極薄い膜であるから、非常に低抵抗であるため、厚さ方向に電気的に導通することができる。トリアジルトリチオール分子は選択的に金属と結合するが、ＩＴＯ等の金属酸化物や、有機物には撥液性を示すほど被膜することはない。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、次の化学式（２）に示すようにトリアジルトリチオールのメルカプト基（−ＳＨ）がフッ化アルキルを含む撥液性官能基に置換された誘導体でも良い。撥液性官能基は化学式（２）に示したもの以外でも良い。なお、化学式（２）の化合物はメルカプト基の水素原子（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、撥液性導通層３６が形成される。
【００４４】
【化２】
ただし、ｍは１以上の整数であり好ましくは２であり、ｎは１以上の整数であり好ましくは３である。
【００４５】
サブピクセル電極２０ａ上には有機ＥＬ層２０ｂが積層されている。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。ここでは、有機ＥＬ層２０ｂは、サブピクセル電極２０ａから順に正孔輸送層２０ｄ、発光層２０ｅの順に積層した二層構造である。正孔輸送層は、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（ポリチオフェン）及びドーパントであるＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）からなり、発光層は、ポリフルオレン系発光材料からなる。なお、有機ＥＬ層２０ｂが、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良いし、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良いし、サブピクセル電極２０ａをカソードとし、サブピクセル電極２０ａから順に発光層、正孔輸送層としてもよいし、サブピクセル電極２０ａから順に電子輸送層、発光層としてもよいし、電荷輸送層と発光層との組合せは任意に設定できる。また、これらの層構造において適切な層間に電荷輸送を制限するインタレイヤ層が介在した積層構造であっても良いし、その他の積層構造であっても良い。
【００４６】
有機ＥＬ層２０ｂは、撥液性導通膜３６の形成後に湿式塗布法（例えば、インクジェット法）によって成膜される。この場合、正孔輸送層２０ｄとなる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に塗布して乾燥成膜し、その後、発光層２０ｅとなる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が、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているので、更には金属隔壁Ｗの表面に撥液性導通膜３６が形成されているので、隣り合うサブピクセル電極２０ａに塗布された有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混ざり合うことを防止することができる。
【００４７】
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、それぞれの発光層２０ｅの材料を設定する。
【００４８】
有機ＥＬ層２０ｂ上には、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。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り、べた一面に成膜されている。対向電極２０ｃがべた一面に成膜されることで、対向電極２０ｃが撥液性導通膜３６を挟んで金属隔壁Ｗを被覆している。撥液性導通層３６は極めて薄い膜であるので対向電極２０ｃと金属隔壁Ｗは撥液性導通層３６を介して導通しており、低抵抗で張り巡らされた金属隔壁Ｗが出力する共通電位によって、対向電極２０ｃの電位はどのサブピクセルにおいても均等になっている。
【００４９】
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。また、対向電極２０ｃは、ＥＬディスプレイパネルをボトムエミッション構造の場合、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良いし、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良い。具体的には、対向電極２０ｃ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であるか、又は、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であり、トップエミッション構造の場合、対向電極２０ｃを上述した仕事関数の低い単体又は合金を含む層と、その上に上述したＩＴＯ等の透明電極を成膜した積層構造とし、サブピクセル電極２０ａを、反射性金属層と、その上に成膜されたＩＴＯ等の金属酸化物層の積層構造とすればよい。また対向電極２０ｃをアノードとする場合は、上述したＩＴＯ等の透明電極で構成すればよい。
【００５０】
なお、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が有機ＥＬ素子２０である。
【００５１】
以下、金属隔壁Ｗの幅、断面積及び抵抗率を定義する。ここで、ディスプレイパネルのサブピクセル数をＷＸＧＡ（７６８×１３６６）としたときに、金属隔壁Ｗの望ましい幅、断面積を定義する。図９は、各サブピクセルの駆動トランジスタ２３及び有機ＥＬ素子２０の電流−電圧特性を示すグラフである。
【００５２】
図９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大きさ又は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大きさを表し、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）のレベルを表す。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。
【００５３】
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大きさ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大きさ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。
【００５４】
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は下記の式（１）を満たす。
【００５５】
ＶX＝Ｖpo＋Ｖth＋Ｖm＋ＶEL ……（１）
【００５６】
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の閾値電圧であり、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−カソード間電圧であり、Ｖmは、階調に応じて変位する許容電圧である。
【００５７】
図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、許容電圧Ｖmは、輝度階調が高くなるほど低くなり、最小許容電圧ＶmminはＶP3−ＶP2となる。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
共通線Ｚの配線抵抗のために電圧降下が大きいとディスプレイパネルの消費電力が著しく増大してしまうため、共通線Ｚの電圧降下は１Ｖ以下に設定することが特に好ましい。
【００６１】
行方向の一つのサブピクセルＰの長さであるサブピクセル幅Ｗpと、行方向のサブピクセル数（１３６６）と、を考慮した結果、ディスプレイパネルのパネルサイズが３２インチ、４０インチの場合、共通線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はそれぞれサブピクセル幅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のパネルサイズが３２インチ、４０インチの場合、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。
【００６２】
このような３２インチのディスプレイパネルについて、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１０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。図１１に３２インチのディスプレイパネルの金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関関係を表す。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。
【００６３】
そして、４０インチのディスプレイパネルについて、最大電流が流れるように全点灯したときの金属隔壁Ｗのそれぞれの最大電圧降下を１Ｖ以下にするためには図１２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１３に４０インチのディスプレイパネルの金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関関係を表す。
【００６４】
金属隔壁Ｗの故障により動作しなくなる故障寿命ＭＴＦは、下記の式（２）を満たす。
【００６５】
ＭＴＦ＝Ａ ｅｘｐ（Ｅａ／ＫｂＴ）／ρＪ２ ……（２）
【００６６】
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。
【００６７】
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。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のそれぞれの断面積Ｓは、図１０から、５７μｍ２以上必要になり、同様にＣｕの金属隔壁Ｗのそれぞれの断面積Ｓは、図１１から、０．４３μｍ２以上必要になる。
【００６８】
そして４０インチのディスプレイパネルでは、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のそれぞれの断面積Ｓは、図１２から、９２μｍ２以上必要になり、同様にＣｕの金属隔壁Ｗのそれぞれの断面積Ｓは、図１３から、０．６９μｍ２以上必要になる。
【００６９】
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。このとき上述のように金属隔壁Ｗの配線幅ＷLは３４μｍ以内なので金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは２．５０μｍとなる。
【００７０】
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では上述のように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが２．４Ω／ｃｍ以下なので、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は４４μｍ以内なので金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは３．８０μｍとなる。
【００７１】
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４４．７μｍ２となる。このとき上述のように金属隔壁Ｗの配線幅ＷLは３４μｍ以内なので金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは１．３１μｍとなる。
【００７２】
またＣｕの金属隔壁Ｗの４０インチのディスプレイパネルでは上述のように配線抵抗率ρ／断面積Ｓが２．４Ω／ｃｍ以下なので、最小断面積Ｓminは８７．５μｍ２となる。このとき上述のように金属隔壁Ｗの配線幅ＷLは４４μｍ以内なので金属隔壁Ｗの最小膜厚Ｈminは１．９９μｍとなる。
【００７３】
以上のことから、ディスプレイパネルを正常且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以下にした方が好ましく、このような条件にするには、金属隔壁ＷがＡｌ系の３２インチのパネルでは、膜厚Ｈが２．５０μｍ〜６μｍ、幅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、膜厚Ｈが３．８０μｍ〜６μｍ、幅ＷLが２７．８μｍ〜４４．０μｍ、抵抗率が４．０μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００７４】
総じてＡｌ系の金属隔壁Ｗの場合、膜厚Ｈが２．５０μｍ〜６μｍ、幅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、膜厚Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅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、膜厚Ｈが１．９９μｍ〜６μｍ、幅ＷLが１４．６μｍ〜４４．０μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００７５】
総じてＣｕの金属隔壁Ｗの場合、膜厚Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅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の金属隔壁Ｗは、膜厚Ｈが１．３１μｍ〜６μｍ、幅ＷLが７．４５μｍ〜４４μｍ、抵抗率が２．１μΩｃｍ〜９．６μΩｃｍとなる。
【００７６】
次に、ボトムエミッション構造のＥＬディスプレイパネルの製造方法について説明する。
【００７７】
図５に示すように、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を製造し、それぞれのサブピクセルＰにコンタクトホール９１を形成して導電性パッド９２を埋設し、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順によってＩＴＯ等の金属酸化物からなる透明のサブピクセル電極２０ａをパターニングする。次いで気相成長法によって絶縁膜３４を成膜後、トランジスタアレイパネル５０上にわたって網目状にパターニングしてサブピクセル電極２０ａを露出させる。
【００７８】
次に、図６に示すように、サブピクセル電極２０ａの間であって絶縁膜３４の上にクロムからなる密着層３５を気相成長法、フォトリソグラフィー法及びエッチング法により絶縁膜３４上にトランジスタアレイパネル５０上にわたって網目状に形成する。なお、密着層３５となる金属層を成膜する前に絶縁膜３４を成膜しただけでパターニングを行わずに、密着層３５をパターニングしてから絶縁膜３４のパターニングを行うようにしてもよい。
【００７９】
次に、図７に示すように、レジスト５２をべた一面に塗布し、そのレジスト５２を露光・現像することにより、水平方向に隣り合うサブピクセル電極２０ａの間であって密着層３５の上を開口させ、その開口部において密着層３５を露出させる。
【００８０】
次に、図８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、金属ナノインクをレジスト５２の開口部に塗布し、密着層３５上に金属隔壁Ｗを積層する。インクジェットヘッドを用いる場合、インクジェットヘッドの金属ナノインクの吐出ノズル又はディスペンサーノズルが相対的にトランジスタアレイパネル５０の表面に沿って移動するように、インクジェットヘッド又はディスペンサーとトランジスタアレイパネル５０とのうちの少なくとも一方を移動させながら、インクジェットヘッド又はディスペンサーから金属ナノインクを吐出する。ここで用いる金属ナノインクは、銀、金、銅、アルミ、これらを主成分とした合金等の少なくとも一種を含む直径が５〜９nm程度の複数の金属微粒子を被覆剤で被覆して、分散媒に分散させたものであり、焼成工程で比較的低温処理でき、また比抵抗が比較的低いことから特に銀ナノインクを用いると良い。なお金属ナノインクは焼成により凝集する際に溶融しやすいように融点の低い金属を混入させてもよい。密着層３５上に金属ナノインクを塗布している間、トランジスタアレイパネル５０は数十℃に加熱されているので金属ナノインク中の溶剤を蒸発して乾燥された金属隔壁Ｗが形成される。また、金属ナノインクを塗布する代わりに、金属微粒子からなる粉体を塗布することで、金属隔壁Ｗを形成しても良い。この場合、金属微粒子が飛散しないように速やかに金属微粒子を溶融する温度に加熱することが望ましい。また図７の状態でトランジスタアレイパネル５０の密着層３５を金属ナノインクで満たされた槽に付着させて堆積するディップ成膜を行ってもよい。
【００８１】
このように、金属ナノインクが絶縁膜３４に対して密着しにくい場合であっても、金属ナノペースに対して密着性の高い密着層３５がパターニングされているから、金属ナノインクによる金属隔壁Ｗを剥離されることなく形成することができる。また、レジスト５２をパターニングし、レジスト５２の間の開口部に金属ナノインクを塗布しているから、塗布された金属ナノインクがレジスト５２によって堰き止められ、塗布された金属ナノインクの滲みを防止することができる。そのため、精度良く金属隔壁Ｗをパターニングすることができる。また、金属ナノインクは、レジスト５２により支持されているためにレジスト５２の開口内に収まるので、低粘度であっても密着層３５上から広がってサブピクセル電極２０ａ上にまで流出することはない。つまり、金属隔壁Ｗの幅は、レジスト５２の開口幅により規制されることができるので所定の長さとすることが可能となり、金属隔壁Ｗがサブピクセル電極２０ａや隣接する金属隔壁Ｗと短絡することがない。
【００８２】
次に、レジスト５２を除去してから金属隔壁Ｗを３０分〜６０分、１８０℃〜２２０℃に焼成して金属隔壁Ｗ内の複数の金属微粒子同士を固着、凝集して完全に固化させる。
【００８３】
次に、紫外線／オゾン洗浄法によってトランジスタアレイパネル５０を洗浄する。次に、表面全体にトリアジンチオール化合物またはトリアジンチオール誘導体（例えば化学式（１）又は化学式（２））の水溶液をトランジスタアレイパネル５０に塗布することによって、或いは、トランジスタアレイパネル５０をトリアジンチオール水溶液に浸漬することによって、金属隔壁Ｗの表面処理を行う。トリアジンチオールの性質により、金属隔壁Ｗの表面にはトリアジンチオール水溶液が塗布されて、金属隔壁Ｗの表面には撥液性導通膜３６が形成されるが、絶縁膜３４の表面には撥液性導通膜が形成されない。
【００８４】
ここで、化学式（２）のフッ素系トリアジンジチオール誘導体は、水に難溶又は不溶であるが、同モル量のＮａＯＨ又はＫＯＨの水溶液に溶解し、フッ素系トリアジンジチオール誘導体水溶液を調製することができる。水溶液の濃度は、１×１０-4〜１×１０-2ｍｏｌ／Ｌの範囲とする。フッ素系トリアジンジ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１〜１０分とすることが好ましい。フッ素系トリアジンジチオール誘導体のフッ素は多い程、撥水性を示すが溶媒に溶解しにくくなるので多すぎないことが好ましい。なお、上述のトリチオールやジチオールに限らず、モノチオールとしてもよく、モノチオールの場合、フッ化アルキルを含む撥液性官能基を一つまたは二つ設けてもよい。
【００８５】
トリアジンチオール水溶液にトランジスタアレイパネル５０を浸漬した後、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そのトランジスタアレイパネル５０をすすぐ。これにより、余分なトリアジンチオールを洗い流す。
【００８６】
次に、そのトランジスタアレイパネル５０を水で二次洗浄した後、不活性ガス（例えば、窒素ガス（Ｎ2））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。
【００８７】
次に、正孔注入材料（導電性高分子であるＰＥＤＯＴ及びドーパントとなるＰＳＳ）を水に分散した有機化合物含有液をサブピクセル電極２０ａに塗布する。塗布方法としては、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も良いし、ディップコート法、スピンコート法といったコーティング法を用いても良い。サブピクセル電極２０ａごとに独立して正孔輸送層２０ｄを成膜するためには、インクジェット法等の印刷方法が好ましい。
【００８８】
このように湿式塗布法により正孔輸送層２０ｄを形成した場合、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているから、更には金属隔壁Ｗの表面に撥液性導通膜３６がコーティングされているから、隣り合うサブピクセル電極２０ａに塗布された有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混ざり合わない。そのため、サブピクセル電極２０ａごとに独立して正孔輸送層２０ｄを形成することができる。
【００８９】
更に、撥液性導通膜３６の撥液性によって、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の外縁部で厚くならないので、正孔輸送層２０ｄを均一な膜厚で成膜することができる。
【００９０】
正孔輸送層２０ｄを形成した後、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℃の温度で熱処理する。
【００９１】
次に、発光色が赤、緑、青のポリフルオレン系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）に溶かし、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し、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し、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する。これにより、正孔輸送層２０ｄ上に発光層２０ｅを成膜する。塗布方法としてはインクジェット法（液滴吐出法）、その他の印刷方法を用いて、色ごとに塗り分けを行う。
【００９２】
このように湿式塗布法により発光層２０ｅを形成した場合、厚膜の金属隔壁Ｗが設けられているから、更には金属隔壁Ｗの表面に撥液性導通膜３６がコーティングされているから、隣り合うサブピクセルＰに塗布された有機化合物含有液が金属隔壁Ｗを越えて混ざり合わない。そのため、サブピクセルＰごとに独立して発光層２０ｅを形成することができる。
【００９３】
なお、発光層２０ｅを形成する前に正孔輸送層２０ｄに正孔輸送層２０ｄからの正孔輸送性を制限するインタレイヤ層をインクジェット法等の湿式塗布法により積層し、その後そのインタレイヤ層に発光層２０ｅを積層しても良い。
【００９４】
次に、不活性ガス雰囲気（例えば、窒素ガス雰囲気）下でホットプレートによってトランジスタアレイパネル５０を乾燥させ、残留溶媒の除去を行う。なお、真空中でシーズヒータによる乾燥を行っても良い。
【００９５】
次に、気相成長法により対向電極２０ｃをべた一面に成膜する。具体的には、真空蒸着法によってＣａ又はＢａの薄膜をべた一面に成膜し、その上にＡｌ又はＩＴＯをべた一面に成膜する。金属隔壁Ｗは、撥液性導通層３６は極めて薄い膜であるので対向電極２０ｃと金属隔壁Ｗは撥液性導通層３６を介して導通しており、低抵抗で張り巡らされた金属隔壁Ｗが出力する共通電位によって、対向電極２０ｃの電位はどのサブピクセルにおいても均等になっている。
【００９６】
次に、封止基板（例えば、メタルキャップ、ガラス基板）に紫外線硬化性又は熱硬化性の接着剤を塗布し、その接着剤によって封止基板を対向電極２０ｃに接着する。これにより、ＥＬディスプレイパネルが完成する。
【００９７】
以上のように、本実施形態によれば、各サブピクセルＰの間において凸設された金属隔壁Ｗがトランジスタ２１〜２３の電極とにメッキ法により成長したものであるから、金属隔壁Ｗを厚膜にすることができ、金属隔壁Ｗを低抵抗化することができる。そして、金属隔壁Ｗが対向電極２０ｃに導通しているから、対向電極２０ｃ自体が薄膜化してより高抵抗になっても対向電極２０ｃの電圧を面内で一様にすることができる。従って、サブピクセルＰごとの発光強度のバラツキを防止することができ、面内の発光強度を一様することができる。例えば、全てのサブピクセル電極２０ａに同じ電位を印加した場合でも、どのサブピクセルＰにおいても有機ＥＬ層２０ｂの発光強度もほぼ等しくなる。
【００９８】
〔第３の実施の形態〕
次に、図１４を用いて第３実施形態におけるＥＬディスプレイパネルについて説明する。なお、第３実施形態におけるＥＬディスプレイパネルと第２実施形態におけるＥＬディスプレイパネルとの間で互いに対応する部分に同一の符号を付す。以下では、第３実施形態におけるＥＬディスプレイパネルと第２実施形態におけるＥＬディスプレイパネルとの間で互いに対応する部分が異なる場合に、その相違する部分について説明する。
【００９９】
第３実施形態におけるＥＬディスプレイパネルにおいては、金属隔壁Ｗが絶縁膜３４及び平坦化膜３３の上層１３３ａに設けられたコンタクトホール３７に埋め込まれている。ここで、平坦化膜３３は上層１３３ａと下層１３３ｂから構成され、金属隔壁Ｗは下層１３３ｂまで埋設されず、上層１３３ａに埋設されている。上層１３３ａ及び下層１３３ｂ何れもレジストのように感光性樹脂を硬化させたものであり、上層１３３ａのうち金属隔壁Ｗが埋設される箇所が露光・現像により開口されコンタクトホール３７が形成されている。具体的には、図５の状態から金属ナノインクが上層１３３ａ及び絶縁膜３４をエッチングしてコンタクトホール３７を形成し、このコンタクトホール３７に金属ナノインクを塗布して金属隔壁Ｗが形成される。金属ナノインクを塗布している間、トランジスタアレイパネル５０は数十℃に加熱されているので速やかに溶剤が蒸発し、乾燥した金属微粒子がコンタクトホール３７内に積層される。このとき、絶縁膜３４の高さ以上に金属微粒子を積層するのであれば、絶縁膜３４上にコンタクトホール３７の位置にコンタクトホールが設けられたレジストマスクを設けてから、金属ナノインクを堆積することが好ましい。なおその他の製造工程は第２実施形態の製造工程と同様でる。
【０１００】
上層１３３ａ及び絶縁膜３４が金属隔壁Ｗを埋め込む凹部として用いられるが、上層１３３ａ及び絶縁膜３４除去されずにそのままディスプレイパネルに残存させるから、金属隔壁Ｗは、上層１３３ａの底面及び側壁、並びに絶縁膜３４の側壁により密着されているので第２実施形態の場合と比較しても、金属隔壁Ｗが更に剥離しにくくなる。
【０１０１】
なお、図１５に示すように、下層１３３ｂを形成した後であって上層１３３ａを形成する前に、下層１３３ｂ上に密着層３５を気相成長法、フォトリソグラフィー法及びエッチング法によってパターニングしても良い。この場合、密着層３５のパターン後、上層１３３ａを積層してからコンタクトホール３７を形成するか、上層１３３ａを積層後上層１３３ａにコンタクトホール３７を設けてから密着層３５を積層する。この後、コンタクトホール３７に向けて金属ナノインクを塗布することで金属隔壁Ｗを形成する。
【０１０２】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【０１０３】
例えば、金属隔壁Ｗの表面に金メッキを施してから撥液性導通膜３６を被膜しても良い。
【実施例１】
【０１０４】
以下、実施例を挙げることにより本発明について更に具体的に説明する。
配線をパターニングする基板には、表面に窒化シリコン（ＳｉＮ）が成膜された基板を用いた。また、金属ナノインクとして、真空冶金株式会社製のＡｇナノメタルインク（型式Ａｇｌ ＴｅＨ）を用いた。また、レジストとして、ナガセケムテックス株式会社製のノボラック系のポジ型レジスト（型式ＮＰＲ３５１０ＰＧ）を用いた。
【０１０５】
まず、基板の表面に密着層として膜厚２０〜３０ｎｍのクロム膜をスパッタリングにより成膜し、そのクロム膜をフォトリソグラフィー法・エッチング法によりパターニングした。クロム膜は、窒化シリコンに対して配線が十分に密着されるように形成されるものである。
その後、フォトリソグラフィー法により、クロム膜を露出させるようにポジ型レジストをパターニングした。ここで、ポジ型レジストの膜厚を１．５μｍとし、その開口幅を３０μｍとし、開口ピッチを１６９μｍとした。
次に、インクジェット法によりレジストの開口部に金属ナノインクを吐出した。このとき、インクジェット装置の基板ステージを加熱し、基板の表面温度を５０℃に加熱した状態で金属ナノインクの吐出を行った。また、金属ナノインクの液滴量は３０ｐｌとし、着弾ピッチ８５μｍとし、二回重ね塗りを行った。
次に、塗布した金属ナノインクが乾くまで基板を基板ステージ上にて放置した。インクが乾いたら、基板を取り出し、除去液である水酸化カリウム水溶液にその基板を浸漬し、レジストを除去した。水酸化カリウムの濃度は５〜１０ｗｔ％が好適である。このとき、塗布された金属ナノインクは基板上で仮乾燥しているため、水酸化カリウム水溶液に基板を浸漬してもその金属ナノインクが剥離することはなかった。
レジストの除去後、大気中において金属ナノインクに対して焼成を行った。焼成条件温度を１８０〜２２０℃とし、焼成時間を３０〜６０分とした。
出来上がった配線の幅は３０μｍであり、その膜厚は１．５μｍであった。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】配線のパターニング方法の工程図である。
【図２】ディスプレイパネルの概略平面図である。
【図３】サブピクセルの等価回路図である。
【図４】図２の切断線IV−IVに沿った面の矢視断面図である。
【図５】ディスプレイパネルの製造方法の一工程を示した図である。
【図６】図５の次の工程を示した図である。
【図７】図６の次の工程を示した図である。
【図８】図７の次の工程を示した図である。
【図９】駆動トランジスタ２３及び有機ＥＬ素子２０の電流−電圧特性を示すグラフである。
【図１０】３２インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁Ｗの最大電圧降下と配線抵抗率ρ／断面積Ｓの相関を示すグラフである。
【図１１】３２インチのディスプレイパネルにおける金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関を示すグラフである。
【図１２】４０インチのディスプレイパネルの金属隔壁Ｗの最大電圧降下と配線抵抗率ρ／断面積Ｓの相関を示すグラフである。
【図１３】４０インチのディスプレイパネルの金属隔壁Ｗの断面積と電流密度の相関を示すグラフである。
【図１４】第３実施形態におけるディスプレイパネルの断面図である。
【図１５】変形例におけるディスプレイパネルの断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
３５ 薄膜
５０ トランジスタアレイパネル
５２ レジスト
１３３ａ 上層（レジスト）
Ｗ 金属隔壁（配線）
５５０ トランジスタアレイパネル
５５１ 薄膜
５５２ レジスト
５５３ 金属ナノインク
５５４ 配線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられたレジストの開口部に金属ナノインク又は金属微粒子を塗布することによって配線をパターニング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】
前記金属ナノインクとして銀ナノインクを用い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】
前記金属ナノインクの塗布後に乾燥してから前記レジストを除去することを特徴とする請求項１又は２に記載の配線のパターニング方法。
【請求項４】
前記レジストの前記開口部には前記基板に設けられた密着層が露出され、前記金属ナノインクを前記密着層上に塗布することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の配線のパターニング方法。
【請求項５】
基板上に設けられた密着層上に金属ナノインク又は金属微粒子を塗布することによって配線をパターニングすることを特徴とする配線のパターニング方法。
【請求項６】
前記密着層の線膨張係数は、前記配線の線膨張係数と前記密着層の直下の部材の線膨張係数との間であることを特徴とする請求項５記載の配線のパターニング方法。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の配線のパターニング方法を用いてディスプレイパネルの表示領域内に配線を形成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８】
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７に記載のディスプレイパネルの製造方法。
【請求項９】
前記隔壁の間に形成された電極に向けて有機化合物含有液を塗布することを特徴とする請求項８に記載のディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１０】
請求項１から４の何れか一項に記載の配線のパターニング方法によってパターニングされたことを特徴とする配線。
【請求項１１】
請求項７から９の何れか一項に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とするディスプレイパネル。
【請求項１】
基板上に設けられたレジストの開口部に金属ナノインク又は金属微粒子を塗布することによって配線をパターニング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】
前記金属ナノインクとして銀ナノインクを用い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】
前記金属ナノインクの塗布後に乾燥してから前記レジストを除去することを特徴とする請求項１又は２に記載の配線のパターニング方法。
【請求項４】
前記レジストの前記開口部には前記基板に設けられた密着層が露出され、前記金属ナノインクを前記密着層上に塗布することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の配線のパターニング方法。
【請求項５】
基板上に設けられた密着層上に金属ナノインク又は金属微粒子を塗布することによって配線をパターニングすることを特徴とする配線のパターニング方法。
【請求項６】
前記密着層の線膨張係数は、前記配線の線膨張係数と前記密着層の直下の部材の線膨張係数との間であることを特徴とする請求項５記載の配線のパターニング方法。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の配線のパターニング方法を用いてディスプレイパネルの表示領域内に配線を形成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８】
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７に記載のディスプレイパネルの製造方法。
【請求項９】
前記隔壁の間に形成された電極に向けて有機化合物含有液を塗布することを特徴とする請求項８に記載のディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１０】
請求項１から４の何れか一項に記載の配線のパターニング方法によってパターニングされたことを特徴とする配線。
【請求項１１】
請求項７から９の何れか一項に記載の製造方法によって製造された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２００６−２６０９５４（Ｐ２００６−２６０９５４Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７７１１４（Ｐ２００５−７７１１４）
【出願日】平成１７年３月１７日（２００５．３．１７）
【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１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１７日（２００５．３．１７）
【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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