WO1999048339A1

WO1999048339A1 - Substrat de formation de motifs sur film mince et son traitement de surface

Info

Publication number: WO1999048339A1
Application number: PCT/JP1999/001327
Authority: WO
Inventors: Syunichi Seki; Hiroshi Kiguchi; Ichio Yudasaka; Hiroo Miyajima
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 1999-09-23
Also published as: KR100608543B1; US7214959B2; CN101005123A; JP2006086128A; CN100530759C; US7442955B2; US20090020751A1; JP4196410B2; KR100660383B1; TW439389B; US20050170550A1; CN100550472C; JP2000353594A; CN100530758C; CN101017885A; CN101005124A; WO1999048339A8; US7015503B2; EP1793650B1; CN100530760C

Description

薄膜パタ一ユング用基板およびその表面処理発明の分野

本発明は、有機半導体膜を用いた E L (エレク卜口ルミネッセンス）素子や L E D (発光ダイオード）素子などの表示装置あるいはカラ一フィルタの製造に適した薄膜形成技術に係わる。

特に、フルカラー有機 E L (エレクト口ルミネッセンス）素子、カラ--フィルタなど、特性の異なる薄膜を同一基板上にパターニング成膜するための基板、薄膜形成方法、および薄膜素子に関する。また、インクジェット方式によって薄膜層を形成しやすく、かつ平坦な薄膜層が形成可能で、微細バターニングを必要とする薄膜形成方法に関する。さらに、基板上に形成したバンクで囲まれた領域に薄膜材料液をインクジェット法あるいはスピンコート等で高精細にパターニング充填するための表面改質方法、及びこの表面改質方法を利用して薄膜を形成する方法、並びにこの薄膜を備えた表示装置およびその製造方法に関する。発明の背景

近年、同一基板に特性の異なる薄膜を塗布により所定のパターンで形成して、機能素子を得ようとする技術が開発されている。その有力な方法としてインクジエツト方式により、同一基板上に異なる薄膜パターンの形成がなされている。しかしながら、インクジェット方式を用いる場合では、基板上で異なる薄膜材料が混合するといつたプロセス面での問題が生じる。具体的には、インクジェット方式を利用して E L素子などの表示装置における有機半導体材料やカラーフィルタにおける着色樹脂等の薄膜材料を塗設する技術が用いられているが、ィンクジュット方式を利用して液体材料を充填し薄膜のバタ一ンを形成する場合、吐出された液体材料が隣接する画素に流出する等の問題が生じている。

このような問題に対して、通常、異なる薄膜領域を仕切る凸状の仕切部材 (「バンク」または「凸部」とも呼ばれる）を設け、該仕切部材で囲まれた領域に異なる薄膜となる液体材料を充填する方法が採られている。上記表示素子の例では、各色素領域を仕切る仕切部材を設け、各仕切領域で囲まれた領域に画素を構成する材料を充填する方法が採られる。

最近の機能素子、特に表示装置では一般に薄さが要求され、仕切部材の高さがそれに従い制限されるにもかかわらず、仕切部材で囲まれる領域には、製膜後の体積に比較してはるかに大量の液体材料が充填されている。

このため、仕切部材に fflまれた領域に吐出される液滴の大きさと仕切部材表面やこれに囲まれる領域の面積とのバランスのまずさから問題が生じる。この問題を以下に説明する。

仕切部材が、充填すべき薄膜材料である液体材料に対して親液性、或いは濡れ性を有すると場合、仕切り部材があっても仕切り部材に引っ張られ、最終的な薄膜では所望の膜厚を得ることができず、また、液体材料の量を多くすれば、液体材料は容易に隣接する領域に流出してしまう。

一方、仕切り部材で囲まれた領域の表面は、液体材料がこれに均一に濡れ拡がるように、液体材料に対して高い親和性、濡れ性を有する必要がある。さもなくば、液体材料が仕切部材で囲まれた領域に濡れ拡がらず、特に E L素子のような表示素子では画素における色抜けや色むらが生じてしまう。

このような問題に対して、例えば、特開平 9 一 2 0 3 8 0 3号公報、特開平 9 - 2 3 0 1 2 9号公報には、仕切部材の上部を撥液性にし、それ以外の部分が親液性となるように表面処理をする技術が提案されている。

これらの従来例はともに、仕切部材の上面に撥液性の材料からなる層（フッ素化合物からなる層）を形成するもので、特開平 9 一 2 () 3 8 0 3号公報には、非親和性を示す層を仕切部材の上部に塗布し、仕切部材で囲まれた領域の表面を親水性基界面活性剤で処理する技術が記載されており、特開平 9— 2 3 0 1 2 9号公報には、更に紫外線照射により仕切部材で囲まれた凹部を親和性にする技術が記載されている。その論理的考察については、 International Display Research Conference 1997,pp238-241に SI載されてレヽる。

しかしながら、前記従来技術におけるように、仕切部材上面の撥液性及び仕切部材で囲まれる領域の親液性がある程度実現されたとしても、例えば、インクジェット方式を用いて液体材料を塗布する場合は、吐出される液滴の大きさと、上記仕切部材表面やこれに囲まれる領域の面積に対して極端に大きいあるいは小さいなど、これらのバランスが著しく悪い場合は、液体材料が被塗布領域に正確に充填されず、精度の高いパターユングが不可能となることがわかった。例えば、上記液滴の大きさが仕切部材に囲まれる領域よりも大きく成り過ぎると液滴が仕切部材上に乗り上げ、更に仕切部材上部表面が狭い場合は液滴が的とする被塗布領域に隣接する領域に溢れ出てしまう。

このように、液滴の大きさと、仕切部材ゃこれに囲まれる領域の面積との関係が適性でない場合は、上記のような問題に起因して仕切部材で囲まれた領域間での薄膜材料液の混合や形成する薄膜毎に膜厚のばらつきを生じることとなる。また、仕切部材で区画された領域に薄膜材料を充填する際には仕切り部材の薄膜材料液に対する親和性に関して更に問題も生じる。

仕切部材ゃ仕切部材で囲まれた領域が、薄膜材料液に対してどのような濡れ性 (親和性）を示すかで充填された薄膜材料液の挙動が異なる。既述したように、仕切部材の表面が薄膜材料液に対し親和性（親水性）を示すと、仕切部材の高さを超える量の材料を充填した場合に、仕切部材があっても薄膜材料液は容易に隣接する仕切部材で囲まれた領域に流出してしまう。逆に仕切部材の表面が薄膜材料液に対し適度に非親和性（撥水性）を示すと、仕切部材の高さを超える量の材料を充填しても材料の表面張力により隣の仕切部材で囲まれた領域に薄膜材料液が流れ出すことはない。

そしてより具体的な基板表面の改質法として特定の性質を得るため当該表面のカラーフィルターの製造、例えば、既述した特開平 9— 2 0 3 8 0 3号公報、特開平 9 - 2 3 0 1 2 9号公報、更には特開平 9— 2 3 0 1 2 7号公報に記載されているもの、すなわち、バンク表面をフッ素系化合物で撥インク処理する方法であって、バンクで囲まれる領域を親水性基を有する界面活性剤等で処理する技術 (特開平 9 - 2 0 3 8 0 3号公報）、ェツチングにより処理する方法（特開平 9 - 2 3 0 1 2 7号公報）、あるいはエネルギー照射（特開平 9— 2 3 0 1 2 9号公報）により親インク処理があげられる。

しかしながら、特に、フッ素系化合物材料を用いて部材表面を撥インク性にする場合、あるいはフッ素系化合物材料を用いて部材を形成する場合、前記フッ素系材料と部材を形成する下地層あるいは下地基板との密着性が悪くなり基板上にバンクを形成する技術へ応用を考えると問題がある。また、部材、特にバンク自体を撥インク性のフッ素系化合物材料等で形成できたとしてもフォトリソグラフィ一によるパターユング後、バンク領域に残さが生じバンク表面の親ィンク性が損なわれるおそれがある。

また、上記公知技術では仕切部材上部を非親和性にするためだけに非親和性を示す材料の塗布、乾燥、除去等が必要となり、工程数が多くならざるを得なかつた。また、紫外線照射を行う場合には多くの材料で親和性となる傾向がある。材料が非親和性材料であっても紫外線照射により若干親和性を生ずるようになり、折角の非親和性処理が無駄になる傾向があった。特に、特開平 9 一 2 3 0 1 2 9 号公報には紫外線を表裏の両面から照射することで親和性の程度を制御する旨が規定されているが、非親和性と親和性との親和性の制御、例えば薄膜材料液 ίこ対する接触角をそれぞれどのように設定するかについては不明であつた。

また、仕切部材の撥液性が強い場合、仕切部材の側壁で薄膜材料の液がはじかれるため、成膜後の厚みが仕切部材で囲まれた領域の中央部で厚く周辺部で薄くなる。これでは、表示素子に画素での色むらが生じる。特に、 E L素子においてはショートが生じ易く信頼性の低下につながる。

仕切部材の表面に撥液処理を施して、その側面に親和性（親液性）を付与した場合には、薄膜材料を提供して成膜後の厚みが仕切部材で囲まれた領域の周辺で薄くなることはないが、薄膜材料の液の大部分が仕切部材の側面に引っ張られるため、薄膜の裾部分、即ち、基板と接する部分で膜厚がより大きくなるだけではなく、膜厚の制御が困難となることもない。

有機物質の表面エネルギー（濡れ性）の改質方法として、プラズマ処理を行うことはよく知られている。このような表面改質方法としては、例えば、特開昭 6 3 - 3 0 8 9 2 0号公報に記載されているものがある。この公報に記載された表面改質方法は、フッ素系ガスと酸素ガスを含む混合ガスプラズマを用いて有機物質表面を処理し、前記混合ガスの混合比を変えることにより、前記有機物質の表面エネルギーを制御するものである。

また、ガラスや I T〇（Ind ium T i n Oxi cle) などの無機物表面を親水化するために U V照射や酸素プラズマ処理をする方法も良く知られた手法である

しかしながら、同一基板上に有機物或いは無機物からなる層のパターンを設ける場合、この基板においてプラズマ処理や U V照射により各々の材料の濡れ性を簡便かつ厳密に制御する技術は報告されていない。混合ガスブラズマ処理により有機物質表面あるいは有機物で形成される部材表面に撥ィンク性を付与する方法では、効率よく撥インク性を付与することができなかったり、表面の撥インク性が一過性であり、熱工程を経たり、時間が経過すると撥ィンク性が劣化するという問題がある。

また、エネルギー照射により、親インク処理を行う場合、バンク表面の撥インク性を損なうおそれがあり、バンク表面の撥ィンク性とバンク表面の親ィンク性を同時に達成することは困難である。

このように異なる薄膜材料を供給し、所定のパターンの薄膜を形成する方法、特に基板上に形成された仕切部材（バンク）で囲まれた領域に薄膜材料液を充填し、薄膜を形成する方法においては、バンク、凹部の濡れ性（撥インク性と親ィンク性）を適切に制御することが重要である。バンクに撥インク性がなければ、バンク上にィンク残さを生じるだけでなく、バンクを挟んで隣接する凹部に異なる薄膜材料液を充填する場合、該バンクを乗り越えて異なる薄膜材料液が互いに混合してしまうことになる。このような場合が生じると、所望の特性を有する薄膜を形成することができない。

一方、バンクを挟んで隣接する凹部に異なる薄膜材料液を用いて薄膜を形成する例として、カラー有機 E L素子や、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ —などが挙げられるが、これらを製造する場合、バンクは撥ィンク性でありかつバンクで囲まれる領域つまり I T Oやガラス基板表面上は親インク性でなければならない。凹部に親ィンク性がなければ画素内での濡れ広がりが悪く色抜けや膜厚ムラの原因となる。

さらに上記方法では撥ィンク処理に加え、さらに画素領域つまり凹部の親ィンク処理工程が必要となり、供給するインクの制御が困難であることやェ程が多くなってしまうという難点を有する。発明の要約

本発明はこのような状況下で、成し遂げられたものである。本発明は、特性の異なる薄膜を同一基板上にパターニング成膜する場合、薄膜材料液体がバンクを超えて流れ出るという事態を防止し、平坦且つ均一厚みの色むらなどの無い安定した特性の薄膜層を確実に高精度に比較的簡単に歩留まり良く形成でき、高精細な微細パターニングを可能とすることを主要な目的とする。

本発明の第 1の目的は、有機半導体材料や着色樹脂等の薄膜をインクジュット方式やバブルジ工ット方式などの吐出方式により形成する際に、薄膜領域毎での混合が起こらず膜厚のばらつきが著しく少なく高精度にパターニングされた、有機 E L素子、カラーフィルタ等の薄膜素子を提供することにある。また、この目的に付随して、本発明は、この薄膜素子を製造することに供される薄膜バタ一二ング用基板、この薄膜素子を備えた表示装置、さらにこの薄膜素子を得るための薄膜形成方法を提供することも目的とする。

さらに、本発明の第 2の目的は、半導体素子、電子デバィスなどの配線などの導電薄膜をスピンコート法やディップ法で形成する際に、更に微細なパターニングを可能にする基板薄膜素子、薄膜形成方法、この方法で形成した薄膜素子、この薄膜素子を備えた表示装置、および、この表示装置を備えた電子機器をそれぞれ提供することにある。

本発明の第 3の目的は、簡便かつ適切な濡れ性の制御を目的としたバンクを形成した基板の表面改質方法、及びこの表面改質方法を利用して薄膜を形成する方法、並びにこの薄膜を備えた表示素子 ·表示装置及びこれらの製造方法を提供することである。

本発明の第 4の目的は、プラズマ処理を一定条件で管理することで、バンク体はバンク形成面との高い密着性を保ちながら、親和性制御のために多数の工程を経ることなくバンクとバンク形成面との親和性を確実に制御することができる薄膜形成方法を提供することである。これにより、薄膜材料液がバンクを超えて流れ出ることを防止し、歩留まりを向上させ、製造コストを減少させることである。

本発明の第 5の目的は、プラズマ処理を一定条件で管理することでバンクとバンク形成面との親和性を確実に設定することにより、薄膜材料液がバンクを超えて流れ出ることが防止でき、かつ均一な厚みの薄膜層を有する表示装置を提供することである。これにより、明るさや色にむらが生じない画像表示が行え、信頼性を向上させることである。

本発明者らは、前記第 1 目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、既述の吐出方式を用いた薄膜形成において、液体材料に対する上記仕切部材表面の撥液性及び仕切部材で囲まれる領域の親液性を調節するのみならず、更に、吐出される液体材料の液滴の大きさと、仕切部材及び該仕切部材で囲まれる領域の面積との関係を最適化することにより、上記本発明の第 1の目的を達成しうることを見出したものである。

また、スピンコ一卜法やディップ法を用いた薄膜形成においては、液体材料に対する前記仕切り部材及び仕切り部材で囲まれる領域の濡れ性の制御に加え、この液体材料の表面張力を特定の値に調整することにより、上記本発明の第 2の目的を達成しうることを見出したものである。本発明はかかる知見に基づいて完成すなわち、本発明は前記第 1 目的を達成するために、基板上に、所定の高さのバンク、及び該バンクにより区切られた被塗布領域にィンクジェット法により薄膜層のパターンを形成する薄膜パターユング基板或いはこのパターニング基板に形成された表示素子であって、上記バンクの幅を a (/ m)、その高さを c ( μ m) とし、被塗布領域の幅を b (μ m) とし、かつ、薄膜層を形成する液体材料の液滴径を d (μ m) とするとき、上記バンクが、次の特性を持つことを特徴とするものである。

( 1 ) バンク力 d Z 2 < bく 5 dを満足するように基板上に形成されてなる。この特性範囲を満たすことによって、液体材料がバンクに乗り上げず、画素内の混色が防止される。さらに、次の特性の少なくとも一つがこの特性に付加される。

( 2 ) a > d /4 ： bが小さい場合、 a > d /4ならば、液体材料はバンクに乗り上げることがあるが、被塗布領域内の薄膜材料の混合が防止される。

(3 ) c > t 。〔 t 。（μ m) は薄膜層の膜厚〕

( 4 ) c > d / ( 2 b )

なお、ストライプまたは四角形の被塗布領域の場合、上記バラメータ a， cは一定になるが、画素がサークルの場合、パラメータ aは画素間最短距離であり、パラメータ cは直径になる。

前記第 2目的を達成するための本発明は、基板上に形成された所定の高さのバンクと、このバンクによって区切られた被塗布領域と、この領域に、ディップ法又はスピンコート法により形成される薄膜層と、を有するように構成されてなる薄膜素子において、所定の表面処理（濡れ性の制御）がなされた基板を用い、前記薄膜層を、表面張力が 3 0 d y n e / c ra以下の液体材料を用いて、形成してなることを特徴とする。

液体材料の表面張力をこの範囲にすることにより、数ミクロン以下の幅でパタ一二ング薄膜の形成がスピンコート法ゃディップ法で可能になる。

本発明では、これらの薄膜素子を得るための薄膜形成方法、この薄膜素子を表示素子として備える表示装置、さらに、この表示装置を備える電子機器が提案される。

前記第 3以降の目的を達成するものとして、本発明者がなし得た後述する発明に共通する発明概念は、基板においてバンクで囲まれた領域に薄膜形成材料を充填するための表面改質方法であって、バンクが形成された基板全表面に一連の表面改質処理を均一に行い、この一連の処理によりバンク部分表面の薄膜形成材料に対する非親和性を、バンク間部分の表面のそれに対して高める工程を有する表面改質技術、又はこの表面改質技術を利用した薄膜形成技術、又はこれを利用した薄膜パタ--ニング基板、又はこれを利用した E L素子等の表示素子、又はこの素子を利用した表示装置である。

既述の従来例が、例えばパターニングの前のフォトレジスト上全面に撥水処理を行った後パターニングして表面処理されたバンクパターンを得たり、バンク形成後マスクを施して表面処理を行うのに対して、この本発明によれば、予め形成されたバンクを有する基板表面のほぼ全面に一律に一連の処理を行い、ブラズマ処理等表面処理の途中で表面処理とは異種の工程が関与しないようにして、一気に目的とする表面処理を行うことができる。ここで、一連の表面改質処理とは、後述のように、好適には、無機材料で構成されたバンク形成面に有機材料からなるバンクが形成された基板に後述のプラズマ処理を一気に適用する処理である。そこで、前記第 3の目的を達成する発明は、基板においてバンクで囲まれた領域に薄膜形成材料を充填するための表面改質方法であって、無機材料で構成されるバンク形成面に有機材料でバンクを形成するバンク形成工程と、所定の表面処理を行った場合に、バンクがバンク形成面に比ベて薄膜材料液に対する非親和性の程度がより高くなるような一定条件下でバンクおよびバンク形成面に対して表面処理を施す表面処理工程と、を備えることを特徴とする、

さらに、この発明の他の形態は、バンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填して薄膜層を形成する薄膜形成方法であつて、無機材料で構成されるバンク形成面に有機材料でバンクを形成するバンク形成ェ程と、所定の表面処理を行つた場合に、バンクがバンク形成面に比べて薄膜材料液に対する非親和性の程度がより高くなるような一定条件下でバンクおよびバンク形成面に対して表面処理を施す表面処理工程と、表面処理がされたバンクで囲まれる領域に薄膜材料液を充填して薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、を備えることを特徴とする。

ここでバンクとは、既述のとおり、例えば有機半導体薄膜素子を利用した表示装置の画素を仕切るために設けたり、カラーフィルタの画素領域を仕切るために設けたりする仕切部材のことをいう。バンク形成面とはこのバンクを設ける面のことで、表示装置等の駆動基板であってもカラーフィルタ等の透明基板等であつてもよい。

表面処理としては、例えば導入ガスにフッ素またはフッ素化合物を含んだガスを使用し、減圧雰囲気下や大気圧雰囲気下でプラズマ照射をする減圧ブラズマ処理ゃ大気圧プラズマ処理を行う。一定条件としては、フッ素系化合物おょぴ酸素を含んだガス中でプラズマ処理が行われることが挙げられる。この条件下では無機材料の表面にはプラズマ放電により未反応基が発生し、酸素により未反応基が酸化されてカルボ二ル基ゃ水酸基等の極性基が発生する。極性基は水等の極性分子を含んだ流動体に対して親和性を示し、非極性分子を含んだ流動体に対し非親和性を示す。有機材料表面においても上記のような反応と並行してフッ素系化合物分子が有機材料表面に入り込む現象も生ずる。特にフッ素系化合物が酸素よりも多い場合、例えばフッ素系化合物および酸素の総量に対するフッ素系化合物の含有量が 6 0 %以上に設定されていると、フッ素系化合物の量が過多のガス'券囲気化では酸素による酸化反応よりも、フッ素系化合物の混入化現象の方が盛んになるため、酸化反応による影響よりも混入化現象により表面が非極性化される。したがって有機材料をフッ素系化合物が過多の条件でブラズマ処理すると、極性分子を含んだ流動体に対して非親和性を示し、非極性分子を含んだ流動体に対して親和性を示すようになる。

フッ素またはフッ素化合物を含んだガスとしては、例えば C F ^ S F ₆、 C H F ₃等のハロゲンガスを用いる。この条件下で表面処理を施すと有機材料と無機材料との間で流動体に対する接触角が大きく異なるようにその表面の親和性が調整される。上記表面処理により薄膜材料液のバンク形成面に対する接触角が 2 0度以下になるように表面処理の条件が設定される。また薄膜材料液のバンク形成面に対する接触角が 5 0度以上になるように表面処理の条件が設定される。バンクが二層で形成される場合、表面処理により、バンク下層の薄膜材料液に対する親和性が画素電極のそれ以下であってバンク上層のそれ以上に設定される。例えばバンク上層の表面が薄膜材料液に対し接触角が 5 0度以下になるように表面処理の条件が設定される。バンク下層の表面が薄膜材料液に対し接触角が 2 0度乃至 4 0度の範囲になるように表面処理の条件が設定される。

ここで親和性であるか非親和性であるかは、充填する薄膜材料液がどのような性質を備えているかで決まる。例えば親水性のある薄膜材料液であれば、極性基を有する表面が親和性を示し、非極性基を有する表面が非親和性を示す。逆に親油性のある薄膜材料液であれば、極性基を有する表面が非親和性を示し、非極性基を有する表面が親和性を示す。薄膜材料を何にするかは、製造対象によって種々に変更して適用することになる。

好ましくは、バンク形成工程は、バンクを上層および下層の二層で形成する。具体例としてこのバンク形成工程は、バンク形成面に下層膜を形成する下層膜形成工程と、下層膜上でバンクの形成領域に合わせて上層を形成する上層形成工程と、上層をマスクとして当該上層が設けられていない領域の下層膜をエッチングして除去する除去工程と、を備える。

また別の具体例としてバンク形成ェ程は、バンク形成面に下層膜を形成する下層膜形成工程と、当該下層膜をバンク下層の形成領域に合わせて露光 ·現像する工程と、下層を覆って上層膜を形成する上層膜形成工程と、当該上層膜をバンク上層の形成領域に合わせて露光 ·現像する工程と、を備える。

適用例としてバンクで囲まれる領域には画素電極が設けられ、薄膜材料液は薄膜発光素子を形成するための有機半導体材料である場合が挙げられる。これは有機半導体表示装置である。このとき例えば画素電極は I T O電極膜である。具体的には、バンクはボリイミドなどの絶縁有機材料であることが好ましレ、。またバンク下層を設ける場合には、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはァモルファスシリコンを用いる。

さらに前記第 4の目的を達成する本発明は、基板上に形成されたバンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填するための表面改質方法であって、バンクが形成された基板に、酸素プラズマ処理を行う第一工程とこれに続けてフッ素系ガスブラズマ処理を行う第二工程とを備えた表面改質方法を提供するものである

この方法によれば、酸素ガスプラズマ処理により、まずガラス、 I T Oなどの無機物基板の表面を前記薄膜材料液に対して親液性（親和性）にすることができる。

前記第一工程で行う酸素プラズマ処理は、基板上にバンクを有機物で形成した場合の残さをアツシングするだけでなく有機物表面を活性化することにより、続けて行われるフッ素系ガスブラズマ処理による撥液化を効率よく行うために有効である。

前記第二工程でフッ素系ガスプラズマ処理を行うことにより有機物表面がフッ素化（テフロン化）され半永久的な撥液性を有機物に付与することができる。このフッ素系ガスプラズマ処理により基板上の親液性は損なわれることはなく、簡便な方法で同一基板上に選択的に親液性、撥液性の表面を形成することができる。また、少なくとも前記第- 工程及び第二工程のいずれかのプラズマ処理は、大気圧下で処理される大気圧プラズマとすることができる。あるいは、少なくとも前記第一工程および第二工程のいずれかのプラズマ処理は、減圧下で処理される減圧プラズマとすることができる。

また、基板上の汚染の程度が低ければ、フッ素プラズマ処理だけでもよい。特に、減圧プラズマでは、基板表面は洗浄され、バンクを形成する有機物をテフ口ン化することができる。

前記基板は、無機物から構成することができる。この無機物からなる基板表面を親液化することもできる。

前記基板上に形成されたバンクにおいて、少なくとも該バンクの上面を有機物で形成することができる。あるいは、前記基板上に形成されたバンクにおいて、該バンクの上面および側面を有機物で形成することもできる。さらにまた、前記基板上に形成されたバンクにおいて、当該バンクを下層の無機物と上層の有機物の 2層で形成することもできる。また、前記基板上に形成されたバンクにおいて、当該バンクを下層の無機物と上層の有機物の 2層で形成し、当該無機物の少なくとも側面を該有機物で覆われていないようにすることもできる。

また、前記バンクを形成する有機物表面は、撥液化（非親和性）にすることができる。そしてまた、前記バンクを形成する有機物表面は、テフロン化することもできる。さらにまた、前記バンクを形成する有機物表面を撥液化し、かつ前記無機物からなる基板表面を親液化することもできる。

バンクを形成する有機材料にはもともと撥液性の材料を使う必要がないので材料選択の幅が広がる。

また、処理時間、ガスの種類、ガス流量、プラズマ強度、プラズマ電極と基板距離等の条件により容易に表面エネルギー（親液性、撥液性）を制御できる。前記薄膜材料液の前記基板表面に対する接触角を 3 0度以下に、前記バンク表面に対する接触角を 5 0度以上にすることができる。

前記薄膜材料液の基板表面に対する接触角が 3 0度を超えると、薄膜材料液がバンクで囲まれた基板上に全面濡れ広がらない或いは均一に濡れ広がらず膜厚ムラを生じる。一方、前記薄膜材料液の前記バンク表面に対する接触角が 5 0度より低いと、薄膜材料液がバンク上部にも付着したり、あるいはバンク側に引っ張られバンクを超えて隣接する基板内に流出してしまうことになる。つまり前記薄膜材料液の所望の場所へのパターニングができなくなってしまう。

また、バンクを 2層から形成し、下層に無機材料を用い、接触角で 2 0度〜 5 0度になるように制御することにより、バンク裾で膜がついてない或いは薄くなつてしまう問題を解決することができる。

よって上記表面改質方法によりバンクで囲まれた領域にインクジェット法あるいはスピンコート等の塗膜方法により薄膜材料液を高精度にパターニングすることが可能となる。上記表面改質を行った基板とインクジェット法による薄膜形成法を用いれば簡便かつ低コス卜で高精細なカラーフィルターならびにフル力ラ一有機 E L素子を製造することが可能となる。

またさらに第 5の目的を達成する本発明は、基板上に形成されたバンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填し、薄膜を形成する方法であって、前述した表面改質が施された基板のバンクで囲まれた領域に、当該表面改質後直ちにインクジェット方式によって前記薄膜材料液を充填する工程を備えた薄膜形成方法を提供するものである。

また、第 5の目的を達成するめ、本発明は、基板上に形成されたバンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填し、薄膜を形成する方法であって、前述した表面改質が施された基板のバンクで囲まれた領域に、当該表面改質後直ちにスビンコ一ト法あるいはデイツプ法等によって前記薄膜材料液を充填する工程を備えた薄膜形成方法を提供するものである。さらにまた、第 5の目的を達成するため、本発明は、前述した薄膜形成方法により形成した薄膜を備えた表示装置を提供するものである。この表示装置は、力ラーフィルタ一や、有機 E L素子からなることができる ₍.，

また、本発明は、第 5の目的を達成するため、前述した薄膜形成方法により薄膜を形成する表示装置の製造方法を提供するものである。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の表示装置と液滴の関係を示す概略説明図である。

図 2 A〜 2 Cは本発明の表示装置において、液滴溜を有するバンクの形状の例を示す断面図である。

図 3は、本発明の表示装置に係るァクティブマトリクス型表示装置の一例の全体レイァゥトを模式的に示すブロック図である。

図 4は、図 3に示すアクティブマトリクス型表示装置に構成される画素の一つを示す平面図である。

図 5 A〜 5 Cはそれぞれ図 4の Λ— A断面図， B— B断面図， C一 C断面図である。

図 6は、本発明を適用したカラーフィルタの一例の断面図である。

図 7 A〜 7 E参考実施例における各評価を示す断面図である。

図 8 A〜 8 Dは、本発明の第 4 の実施例に係る薄膜形成方法の製造工程断面図である。

図 9は、本発明の表面処理の原理に係るフッ素系化合物と酸素との混合比と接触角との関係を説明する特性図である ₍

図 1 0 A〜 1 0 Fは、本発明の第 5の実施例に係る薄膜形成方法の製造工程断面図である。

図 1 1 A〜 l 1 Fは、本発明の第 6の実施形に係る薄膜形成方法の製造工程断面図である。図 1 2 A〜 1 2 Cは、本発明の第 6 の実施例に係る薄膜形成方法の製造工程断面図（続き）である。

図 1 3は、本発明の第 7の実施例に係るアクティブマトリクス型表示装置に構成されている画素の 1つを抜き出して示す平面図である。

図 1 4 A〜； I 4 Cは、図 1 3の A— A'断面図、 B— B '断面図、および C一 C ' 断面図である。

図 1 5 A〜 1 5 Cは、半導体層形成工程を説明する、それぞれ図 1 3の A— A' 断面図、 B— B'断面図、および C一 C'断面図である。

図 1 6 A〜 1 6 Cは、下層側絶縁層形成工程を説明する、それぞれ図 1 3の A 一 A'断面図、 B— B'断面図、および C— C'断面図である

図 1 7 A〜 1 7 Cは、上層側絶縁層形成工程を説明する、それぞれ図〗 3の Λ 一 A'断面図、 B— B'断面図、および C— C'断面図である。

図 1 8 A〜 1 8 Cは、バンク層形成工程を説明する、それぞれ図 1 3の A— A' 断面図、 B— B'断面図、および C一 C'断面図である。

図 1 9 A〜 1 9 Cは、表面処理工程を説明する、それぞれ図 1 3の Λ— A'断面図、 B— B'断面図、および C一 C'断面図である。

図 20 A〜 20 Cは、有機半導体膜形成工程を説明する、それぞれ図 1 3の A —A'断面図、 B— B'断面図、および C一 C'断面図である _c

図 2 1は、本発明を適用したカラーフィルタの断面図である。

図 2 2は、本発明の第 8の実施例に係るプラズマ処理による I TO基板表面およびポリイミド膜表面上での接触角変化を示す図である。

図 2 3は、本発明の第 9の実施例に係る有機 E L素子の製造方法を示す工程断面図である。

図 24は、本発明の第 1 0の実施例に係るカラーフィルターの製造方法を示す工程断面図である。

図 2 5は、本発明の第 1 1の実施例に係るバンクを無機物および有機物の 2層で形成する製造方法を示す工程断面図である。好適な実施例

以下に、特許請求の範囲の請求項 1 〜 2 9に記載の発明を実施した第 1〜第 3 の実施例およびその変形例を説明する _υ

( 1 ) ：第 1の実施例（インクジュット法を用いる態様）

本発明の表示装置は、基板上に、所定の高さのバンク、及び該バンクにより区切られた基板表面にインクジェッ卜法により形成されろ薄膜層を有する表示装置において、上記バンクの幅を a ( /z m)、その高さを c ( / m ) とし、上記バンクに区切られる被塗布領域の幅を b ( μ m) とし、かつ、薄膜層を形成する液体材料の液滴径を d ( μ m) とするとき、上記バンクが、 a > d Z 4、 d / 2 < b く 5 d、 c 〉 t 。〔 t 。 { μ m) は薄膜層の膜厚〕、及び c > ( 1 / 2 ) X ( d / b ) の各々の式を満足するように基板上に形成されたものである。

図 1はィンクジェット法により本発明の表示装置を形成する際の基板に設けられたバンクと液滴の関係を説明するための模式図である。

( a ) バンクの構成

本発明の表示装置に用いた基板上に設けられたバンク（凸部または仕切り部材とも呼ばれる）は、例えばフルカラー有機 E L素子を利用した表示装置の画素、或いは、カラ一フィルタの画素領域を仕切るために設けられる仕切部材をいぅリ図 1に示すように、上記バンクの幅を a ( μ m) とすると、その値はインクジェット法における吐出液の液滴径 d { μ m) に対して a > d Z4、すなわち、液滴径の 4分の 1 より大きい値であることが、液体材料が隣接する画素領域に溢れることなく均一な塗布を行う上:で必要である。

バンクは基板上にその高さが c ( m) として設けられるが、その値は形成しようとする薄膜層の厚み t 。（/ m) より大きく、後述の被塗布領域の幅を b ( μ m) としたときに、 c > ( 1 / 2 ) X ( d / b )、すなわち、液滴径と被塗布領域の幅との比の 2分の 1 より大きい値、となるように設けることが、本発明の目的を達成する上で好ましい。表面素子はなるべく薄い方が好ましいことを考盧すると、 cは、 2 ミクロン以下である _υ

本発明においては、インクジヱット法における塗布に際して、例えば、赤，緑，青の 3色の色素あるいは有機半導体発光材料を同時に塗布する場合に隣接する |Si 素領城へ液体材料が溢れることにより、混色が生じるのを避けるためバンク表面に所定の液滴溜を設けることが好ましい。液滴溜は、例えば、バンクの上部表面の、好ましくは中央部分に溝状に設けることが好ましく、その形状としては、図 2に示すようなものが例示される。すなわち、図 2 A〜 2 Cは、上記液滴溜を有するバンクの断面図であるが、図 2 Aはその断面が V字形状のものであり、図 2 Bは凹形状のものであり、図 2 Cは U形状あるいは半球形状のものである。

このような液滴溜を設けることにより、インクジェット法により塗布する際、液体材料が目的とする画素から溢れ出たとしても、液滴溜に捉えられ、また液滴がバンク上に乗り上げたとしても同様に液滴溜に捉えられる。この結果、表示素子の混色を避けることができる。

バンクは、仕切部材として機能する部材であり、液体材料に対して撥液性を示す材料でも良いし、後述するように、プラズマ処理による撥液化（テフロン化）が可能で下地基板との密着性が良くフォトリソグラフィによるバタ一ユングがし易いポリイミドなどの絶縁有機材料が好ましい。カラーフィルタ等では、仕切部材は遮蔽機能を兼用させてもよい。遮蔽部材として形成するためには、ブラックマトリックス用の材料はク口ム等の金属や酸化物を用いる。

バンクの形成はリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で行うことができる。例えば、リソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコート、口 —ルコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法でバンクの高さに合わせて有機材料を塗布し、その上にレジスト層を塗布する。そして、バンク形状に合わせてマスクを施しレジストを露光 ·現像することによりバンク形状に合わせたレジストを残す。最後にエッチングしてマスク以外の部分のバンク材料を除去する。また、下層が無機物で上層が有機物で構成された 2層以上でンク（凸部）を形成してもよレ、。

( b ) 基板の構成

バンクは基板上に形成される。基板としては、表示装置に使用する薄膜トランジスタ（ T F T ： Thin Film Transistor) が形成された駆動基板であっても、力ラーフィルタに使用する透明基板であってもよいが、その表面がバンクとの密着性の高い部材で形成されていることが好ましい。特に、無機材料で構成されていることが、後述の表面処理において好適な親和性を得る点で好ましい：このようなものとして、例えば、表示装置であれば透明電極である I T Oなどが、力ラ一フィルタであればガラスゃ石英等でが挙げられる。

( c ) 被塗布領域及び薄膜層の構成

本発明の表示装置は、上記バンクにより区切られた基板表面、すなわち被塗布領域にインクジェット法により液体材料を用いて形成された薄膜層を有する。上記被塗布領域を形成する基板については上述の通りである。本発明においては、薄膜層を形成する液体材料のインクジェット液滴径を d ( u m ) とするとき、被塗布領域の幅 b ( μ ιη ) を d Z 2 < b < 5 dの範囲の値とすることが必要である。 bの値が d Z 2 ( μ m ) 以下であるときは液滴が被塗布領域に溢れ、バンクを介して隣接する画素領域に流出してしまったり、たとえバンクに撥液性があつたとしても、液滴がバンクの上に乗り上げてしまう等の問題が生じる。また、 bの値が 5 d ( μ m ) 以上であるときは液滴は被塗布領域に広がるが膜厚が薄くなり、所望の膜厚を得るためには複数回の重ね打ちが必要となり不経済である。また場合によっては、均一に濡れ広がらないこともある。

本発明においては、上記被塗布領域は上記の大きさを有するものであれば、その形状については特に制限はなく、四角形（長方形，正方形，菱形を含む）、多角形（ 5角形、 6角形等）、円形（真円形，楕円形を含む）等の環状形状、十字形、その他これに類する形状等いかなる形状も可能であるが、インクジェット法による塗布方式においては、液滴が濡れ易い形状であることが好ましいことから、特に、エッジ部（例えば、四角形における角部や頂点部）を有する形状のものにおいては、該エッジ部を曲面としたものが好ましい。このようにすることで、液体材料が被塗布領域に充填された時に、上記ヱッジ部分をぬれやすくすることができる。

上記被塗布領域には液体材料が塗布され薄膜層が設けられるが、その適用例としては、有機 E L表示装置があり、ここにおいては、薄膜層は画素電極であり、液体材料は薄膜発光素子を形成するための有機半導体材料である。この際、例えば、上記画素電極は I T O電極膜である。

( d ) 表面処理

本発明においては、バンク表面が被塗布領域に比べて液体材料に対する非親和性の程度がより高くなるように、バンク及び被塗布領域の基板材料に表面処理を施しておくことが好ましい。このような表面処理により液体材料のバンク表面に対する接触角を 5 0度以上とし、また被塗布領域の基板材料に対する接触角を 2 0度以下とすることが好ましい。このようにすることにより、薄膜層の厚さに比ベて多量の液体材料を吐出しても、液体材料がバンクを乗り越え溢れでることもなく、所定の被塗布領域のみに充填される。

上記表面処理としては、例えば導入ガスにフッ素またはフッ素化合物を含むガスを使用し、フッ素化合物及び酸素を含む減圧雰囲気下あるいは大気圧雰囲気下でプラズマ照射をする減圧プラズマ処理や大気圧プラズマ処理が挙げられる。フッ素またはフッ素化合物を含むガスとしては、 C F ₄， S F _e， C H F ₃等が挙げられる。

( e ) 薄膜形成

本発明においては、上記バンクで仕切られた被塗布領域に、インクジェット法により液体材料を塗布し薄膜層を形成する。インクジヱット法を用いることにより、任意の被塗布領域に任意の量で液体材料を充填することができ、また、家庭用プリンタに使用されるような小型の装置で充填が可能となる。本発明においては、吐出される液滴の径 d ( μ m ) に対して、バンク及び該バンクに仕切られる被塗布領域の形状，大きさを最適化することにより、隣の画素との混色が起こらず、各画素毎の膜厚のばらつきのない薄膜層が得られるのである。

インクジヱット法における吐出量は、塗布後の加熱処理により体積が減少した際に、所望の厚みになるような量とする。場合によっては所望の厚みになるように乾燥後の重ね合わせ処理をしても良い。インクジ: ット式記録へッドから吐出させるには通常粘度が数 c Pである。

本発明においては、吐出された液滴の大きさに対し、バンクの大きさ及び被塗布領域の幅を規定することにより、薄膜層の厚さに比べて多量の液体材料を吐出しても、液体材料がバンクを乗り越え溢れでることなく、所定の被塗布領域に充填されることとなる。液体材料を充填した後、溶媒を含む材料の場合は加熱処理および Zまたは減圧処理を行い溶媒成分を除去することにより、液体材料の体積が減少し、被塗布領域に薄膜層が形成される。この時、被塗布領域の表面、すなわち基板表面は前述のように親液性を示すように表面処理されているので薄膜層が好適に密着する。使用しうる液体材料としては、表示装置の場合は有機半導体材料が、またカラ一フィルタの場合は着色材料等が使用できる。有機半導体材料としては、例えば、赤、緑、青より選択された発光を有する有機発光材料が用いられる。

なお、インクジェット方式としては、ビエゾジエツト方式であっても熱による気泡発生により吐出する方法のいずれも使用できるが、加熱による流動体の変質がない点でピエゾジェット方式が好ましい。

( 2 ) ：第 2の実施例（デイツプ法又はスピンコート法を用いる態様）本発明者らは、基板上に、所定の高さのバンク、及ぴ該バンクにより区切られ被塗布領域を設け、所望の表面処理を行い、ディップ法又はスピンコート法により形成される薄膜層を有する表示装置において、上記薄膜層が表面張力が 3 0 d y n e / c mの液体材料を用いて形成されたことを特徴とする薄膜形成方法によつても、本発明の目的が達成されることを見出した。特に、上記表示装置は、ィンクジェット方式を用いた塗布の場合と異なり、バンクあるいは被塗布領域の形状あるいは大きさに何ら限定を加えることなく、バンク、基板の表面エネルギに加え、液体材料の表面エネルギを制御することにより、上記目的を達成し、上記インクジエツト法に比較しても更に微細なパターニングを可能とするものである ,_: 特に、上記表面張力の範囲に制御することにより、金属配線等の微細バタ一ニングに有効に用いられることとなり、数// m幅でのパターユングが可能となるまた、有機 E L素子製造に用いられる正孔注入層が R， G， Bで共通の材料を用いる場合にも有効である。

ここに用いる基板、バンク、被塗布領域材料については、その材質は前記インクジェット法を用いた塗布の場合と同様である。また、バンク表面及び被塗布領域にインクジュッ卜法の場合と同様の表面処理を行うことが好ましい：従って、バンク及び被塗布領域である基板は、各々、液体材料に対して 5 0度以上、 3 0 度以下の接触角を有するものであることが好ましい。ディッブ法及びスピンコート法の各々は、通常当業界で行われる方法で行うことができる。

( 3 ) ：第 3の実施例（表示装置の具体的実施形態）

本発明の表示装置の具体的構成について以下に説明する。

(構成）

図 3は本実施形態におけるアクティブマトリックス型表示装置の全体のレイァゥトを模式的に示すブロック図である。図 4は図 3における画素の一つを示す平面図、図 5 A〜 5 Cはそれぞれ図 4の切断面 A— Aにおける断面図、切断面 B— Bにおける断面図、切断面 C一 Cにおける断面図である。本実施形態のァクティブマ卜リックス型表示装置は、透明基板 1 0の中央部分に表示部 1 〗を備えている。透明基板 1 0の外周部分には、データ側駆動回路 3 および走查側駆動回路 4が設けられており、データ側駆動回路 3からはデ一タ線 s i gが表示部 1 1に配線され、走査側駆動回路 4からは走査線 g a t eが配線されている。これらの駆動回路 3 、 4では、図示しない N型の T F Tと P型の T F Tとによつて相補型 T F Tが構成されている _: この相補型 T F Tは、シフ卜レジスタ回路、レベルシフタ回路、アナログスィッチ回路などを構成しており、外部から供給されるデータ信号及び走査信号を電力增幅可能に構成している。

表示部 1 1には、液晶ァクティブマトリックス型表示装置のァクティブマトリックス基板と同様、透明基板 1 ()上に複数の画素 7が配置されている。駆動回路 3及び 4かちは、複数の走査線 g a t e と複数のデータ線 s i gが交差して配線されており、各画素 7には一組のデータ線 s i gと走査線 g a t eが配されている。マトリックス状に交差しているデータ線 s i g及び走査線 g a t eの他に、共通給電線 c o mが各画素の近傍を通って配線されているし

各々の画素 7は、バンク（bank) 層で囲まれた例えば直径 5 0 μ mの円形の凹部に形成されている。画素を区切るバンク層はその幅 aが 1 0 μ mであり、高さが 2 // mであり、その材料は前述の通りである。また、液体材料（P P V前駆体溶液を D M F，グリセリン，ジエチレンダリコールで希釈しィンク化したもの）としては、ポリ（バラ一フエ二レンビニレン）（ P P V ) 前駆体溶液などの有機半導体材料溶液が用いられる。この液体材料をインクジヱット法によりバンクで囲まれた被塗布領域に吐出し、加熱することにより有機半導体膜 4 3が形成される。また、正孔注入輸送層として、ポリエチレンジォキシチォフェンなどの導電性材料をィンクジヱット法あるいはスピンコ一ト法より形成した積層構造であつてもよい。

各画素 7は導通制御回路 5 0及び薄膜発光素子 4 0を備える。導通制御回路 5 0は、第 1 の T F T 2 0、保持容量 c a p及び第 2の T F T 3 0を備えている _υ 第 1 の T F T 2 0は、そのゲート電極に走査線 _g a t eを介して走査信号が供給されている。保持容量 c a pは、第 .1 の T F T 2 0を介してデータ線 s i gから供給される画像信号を保持可能に構成されている。第 2の T F T 3 0は、保持容量 c a pによって保持された画像信号がゲート電極に供給されている。第 2の T F T 3 0と薄膜発光素子 4 0とは対向電極 o p と共通給電線 c o mとの間で直列接続されている。

第 1 の T F T 2 0及び第 2の T F T 3 0は、図 4及び図 5 Λ〜 5 Cに示すように島状の半導体膜により形成されている。第 1の T F T 2 0はゲート電極 2 1が走査線 g a t eの一部として構成されている _c 第 1の T F T 2 0はそのソース · ドレイン領域の一方には第 1層間絶縁膜 5 〗のコンタクトホールを介してデータ線 s i gが電気的に接続され、他方には、ドレイン電極 2 2が電気的に接続されている。ドレイン電極 2 2は第 2の T F T 3 0のゲート電極 3 1が第 1層間絶縁膜 5 1 のコンタクトホールを介して電気的に接続されている。第 2の T F T 3 0 はそのソース · ドレイン領域の一方には第 1層間絶縁膜 5 ] のコンタクトホールを介してデータ線 s i gと同時形成された中継電極 3 5が電気的に接続されている。中継電極 3 5には第 2層間絶縁膜 5 2のコンタクトホールを介して薄膜 ¾光素子 4 0の透明電極 4 1が電気的に接続されている。透明電極としては例えば I T Oが用いられる。

第 2の T F T 3 0はそのソース . ドレイン領域のもう一方に第 1層間絶縁膜 5 1 のコンタクトホールを介して共通給電線 c o mが電気的に接続されている。共通給電線 c o mの延設部分 3 9は、第 2の T F T 3 0のゲート電極 3 1の延設部分 3 6に対して、第 1層間絶縁膜 5 1を誘電体膜として挟んで対向し、保持容量 c a pを構成している。なお、保持容量 c a pについては共通給電線 c o mとの間に形成した上記構造の他、走査線 g a t e と並列に形成した容量線との間に形成してもよレ、。また、第 1の T F T 2 0のドレイン領域と第 2の T F T 3 0のゲート電極 3 1 とを利用して保持容量 c a pを構成してもよい。バンク層で囲まれた薄膜発光素子 4 0は、各画素 7ごとに独立して形成されている。薄膜発光素子 4 0は画素電極 4 :1 の上層側に、発光薄膜として有機半導体膜 4 3、及び対向電極 o pを順に積層して形成されている。有機半導体膜 4 3 としては、電界の印加により発光する材料、例えばポリ（パラ一フエ二レン）（ P P V ) が用いられる。なお、有機半導体膜 4 3は画素毎に設けられる他、複数の画素 7にまたがるストライプ形状に形成されていてもよい,，対向電極 o pには光を反射する導電性材料、例えばリチウム含有アルミニウム、カルシウム等の金属膜が用いられる。対向電極 o pは表示部 1 1全体及び少なくとも端子 1 2が形成されている領域を除いた領域に形成されている。

なお、上記薄膜発光素子 4 0としては、上述のように正孔注入層を設けて発光効率（正孔注入効率）を高めた構造や、電子注入層を設けて ¾光効率（電子注人効率）を高めた構造、正孔注入層及び電子注入層の双方を形成した構造を採用してもよい。

(表示装置の製造方法）

次に、上記構成のアクティブマトリックス型表示装置の製造方法について説明する。

半導体層形成工程：まず、透明基板 1 0に対して、必要に応じて、 T E O S (テトラエ卜キシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズマ C V D法により厚さが約 2 0 0 0〜 5 0 0 0オングストロームのシリコン酸化膜からなる下地保護膜を形成したのち、下地保護膜の表面にプラズマ C V D法により厚さが約 3 0 0〜 7 0 0オングストロ一ムのアモルファスのシリコン膜からなる半導体膜を形成する。次に、アモルファスのシリコン膜からなる半導体膜に対して、レー- ザァニールまたは固定成長法などの結晶化ェ程を行レ、、半導体膜をポリシリコン膜に結晶化する。次に、半導体膜をパタ一ユングして島状の半導体膜とし、その表面に対して T E Q S (テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズマ C V D法により厚さが約 6 0 0〜 1 5 0 0オングストロ一ムのシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜 3 7を形成する。次に、アルミニゥム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属膜からなる導電膜をスバッタ法により形成した後バタ一ニングし、ゲート電極 2 1 、 1及びゲ一ト電極 3 1 の延設部分 3 6を形成する。この工程においては走査線 g a t e も形成する。

この状態で、高濃度のリンイオンを打ち込んで、ゲート電極 2 1、 3 1 に対して自己整合的にソース ' ドレイン領域を形成する。なお不純物が導入されなかつた部分がチヤネル領域となる ,：次に、第 1層間絶縁膜 5 1 を形成した後、各コンタク卜ホールを形成し、データ線 s i g、ドレイン電極 2 2、共通給電線 c o m、共通給電線 c o mの延設部分 3 9、及び中継電極 3 5を形成する。その結果、第 1の T F T 2 0、第 2の T F T 3 0、及び保持容量 c a pが形成される。

次に、第 2層間絶縁膜 5 2を形成し、この層間絶縁膜に中継電極 3 5に相当する部分にコンタクトホールを形成する。次に、第 2層間絶縁膜 5 2の表面全体に I T O膜を形成した後パターエングし、コンタクトホールを介して第 2の T F T 3 0のソース · ドレイン領域に電気的に接続して画素電極 4 2を画素 7毎に形成する。

絶縁膜形成工程：次に、走査線 g a t e及びデータ線 s i gに沿って絶縁膜 6 2を形成する。絶縁膜 6 2は、前記のポリイミド等の有機絶縁材料で構成する。絶縁膜 6 2は、その幅及び厚みとして、前述のよ '）に液体材料をインクジュット法で塗布する際の液滴径に対し、最適化した値を選択する。

表面処理工程：次いで、画素電極 4 ] の表面を液体材料に対して親和性（液体材料が水分を含むときは親水性）、例えば接触角で 2 0以下に、絶縁膜 6 2を液体材料に対して非親和性、例えば接触角で 5 0以上に設定すべくフッ素を含むガスを使用して前述のようにプラズマ処理を施す。

有機半導体（有機 E L素子）膜形成工程：上記表面処理後、バンクにより円形状に区画された被塗布領域内にインクジェット法を利用して R , G , Bに対応する各有機半導体膜 4 3を形成する。すなわち、バンク層に囲まれた円形状の被塗布領域に対してインクジエツト式記録へッドから、有機半導体膜 4 3を構成するための材料である液体材料を吐出する具体例として、赤色発光層材料としては、上記 P P V前駆体をィンク化したものにローダミン、ベリレンなどの色素をドープしたもの、あるいは P P V前駆体（M H E— P P V ) をインク化したものを用いた。青色発光層のための材料としては、ボリフルオレン誘導体をキシレン等の芳香族系溶媒に溶解しインク化したものを用いた。その液滴径は 3 Ο μ π φであつた。

次いで、 Ρ Ρ V前駆体溶液（ Ρ Ρ V前駆体溶液を D M F希釈し、インク化したもの）の場合は、減圧下で溶媒を除去し、摂氏 1 5 0度の加熱処理により共役化させ、被塗布領域に定着させて有機半導体膜 4 3を形成する。ここで、バンク層及び被塗布領域の大きさ及び形状は吐出される液体材料の液滴径 3 0 m 0に対して最適化された値に設定されているため、有機半導体膜 4 3の塗布領域はバンク層により確実に規定され、隣接する画素 7にはみでることはない。しかも、ノンク層は液体材料に対し非親和性を有し、被塗布領域が液体材料に対し親和性を有するため、液体材料がバンク側壁に付着することもない。この結果、熱処理後に形成される有機半導体膜 4 3は、各画素電極毎及び画素電極上で均一な厚みを保持する。

なお、有機半導体膜として、発光層、正孔注入層、電子注人層などを精層して形成する場合など多層構造素子を形成する場合には、インクジエツト方式による液体材料の充填と乾燥を各層毎に繰り返せばよい。あるいは、正孔注入層、電子注入層が R， G、 Bで共通の材料を使える場合には、スピンコート処理、デイツプ処理においても液体材料の表面張力を 3 0 d y n / c m以下にして調整すれば画素領域にのみパターン形成することが可能である。具体例として有機 E L素子に用いる正孔注入材料（例えば、ポリエチレンジォキシチォフェンなどのポリチオフユン誘導体）にボリスチレンスルフォン酸を添加したものの水分散液を表面張力の低い、セルソルブ系溶剤あるいはメタノールなどの表面張力の低いァルコール系あるいはその他の水溶系溶剤で希釈し、表面張力が 3 0 d y n e / c m以下になるように調製した。

かかるスピンコート用溶液は、表面処理（プラズマ処理）したバンクに対して 6 0 ° 以上、 I T O表面では 2 0。以上の接触角を示した。

有機半導体膜 4 3が形成されたら、透明基板 1 0のほぼ全面に対向電極 o pを形成してアクティブマトリクス型表示装置が完成する。

上記のような製造方法によれば、ィンクジェット法を利用して所定の領域に R， G , Bに対応する各有機半導体膜 4 3を形成できるので、フルカラ一のァクティブマトリクス型表示装置を高い生産性で製造できる。しかも有機半導体膜を各阀素毎に均一な厚みで形成できるので、明るさにむらが生じない。また、有機半導体膜の厚みが均一なので、薄膜発光素子 4 0の駆動電流が一部に集中することがなく、薄膜発光素子 4 0の信頼性の低下を防止できる。

なお、データ側駆動回路 3や走査側駆動回路 4にも T F Tが形成されるが、これらの T F Tは画素 7に T F Tを形成していく工程の全部あるいは一部を援用して行われる。それ故、駆動回路を構成する T F Tも、画素 7の T F Tと同一の層間に形成されることになる。また、第 1の T F T 2 0、及び第 2の T F T 3 0については、双方が N型、双方が P型、一方が N型で他方が P型のいずれでもよいが、このようないずれの組合せであっても周知の方法で T F Tを形成することができる。

(その他の変形例）

なお、本発明は上記実施態様に限定されることなく、本発明の範囲内において、種々変更して実施することができる。

例えば、本発明はカラーフィルタに適用することができる。図 6は本発明に適用したカラーフィルタの一例の断面図である。この場合、-基板にガラスや石英からなる透明基板 3 0 0を、バンクとして樹脂等の黒色材料で形成した仕切部材 3 0 1を、液体材料として着色樹脂 3 0 2を使用する。仕切部材 3 0 1 としては、黒色顔料 ·染料や酸化クロム、クロム金属膜等を適用してブラックマトリクスを形成してもよい。透明基板 3 0 0上に仕切部材 3 0 1を形成した後、インクジェット法により仕切部材 3 0 1に囲まれた囬部被塗布領域 3 0 3に着色樹脂 3 0 2 を充填する。その他、仕切り状の部材に囲まれた囬部に任意の流動体を充填して得られたもの、及びその製造方法であれば、本発明の適用は可能である。

具体例としてバンクの幅 a及ぴ被塗布領域の幅 bを第 1表に示すように变え、バンクの高さ cを 2 μ mとして図 6に示すような表示装置を作製し、インクジヱット法により液滴径 dが 3 0 μ m 0の塗布液を用いて、被塗布領域に塗布した，結果を下記のような評価基準で評価し第 1表に示す。但し、その他の条件は以下の通りであった。

バンク材料：ボリイミド（ S i O ₂ +ボリイミドの積層構造バンクでも良い„) 基板材料： 1 T O

バンク表面接触角： 6 0度（プラズマ処理）

被塗布領域接触角：】 0度（プラズマ処理）

液体材料：ポリバラフヱ二レンビニレン前駆体溶液（ P P V前駆体を D M Fを主成分とする溶液に溶かし、グリセリン、ジエチレングリコールを少量添加し、ィン

評価基準

◎ : バンク上に残渣が残ることなく液滴は完全に凹部に収まる（図 7 D )

R , G , Bの同時吐出が可能である。

〇：液滴は凹部に収まるが、若干バンクに残渣が残る（図 7 C )

Δ ：液滴がバンク上に乗り上げてしまう。（図 7 B )

乾燥後バンク上に材料が残る。

R , G , Bの同時吐出は不可能である。

X ：液体材料が隣接する凹部に溢れ出す（図 7 A ) ぬれが凹部に完全に広がらない（図 7 E )、ぬれが広がったとしても膜厚が薄いので数回の重ね打ちが必要となる。

【表 1】

以上、第 1〜第 3の実施例およびその変形例に詳細に述べたように、インクジエツト法においては、液体材料の液滴径に対するバンク及び被塗布領域の大きさを適性化することにより、画素問での混色がなく、画素毎の膜厚のばらつきの極めて少ない表示装置が得られる。また、 R， G， Bの同時パターニングも可能となる。

また、スピンコート法やディッビング法においては、液体材料の表面張力を規定することにより、更に微細なパタ一ニングが可能となる

なお、本発明は、表示装置や表示装置以外であっても、これらに用いられる配線を有する基板に電子デバィス、例えば T F T素子の形成においても有効であるし、有機 E L素子、表示装置あるいはカラーフィルタなどに有効に適用される。続いて、特許請求の範囲の請求項 3 ()〜 4 8に記載の発明を実施した第 4〜第 7の実施例およびその変形例を説明する。

( 4 ) ：第 4の実施例

本発明の第 4 の実施例は単一材料でバンクを形成した際の薄膜形成方法に関する。図 8 A〜 8 Dに本実施例の製造工程断面図を示す。本実施例はバンク形成面に任意の形状でバンクを設け、バンクで仕切られた領域に所定の流動体を充填するようなあらゆる用途に適用されるものである。例えば有機半導体薄膜素子を利用した表示素子で有機半導体材料を画素領域に充填する場合やカラーフィルタで着色樹脂を画素領域に充填する場合に適用可能である。

バンク形成工程（図 8 A ) : バンク形成工程は、バンク形成面にバンクを形成する工程である。バンク形成面は、表示装置に使用する薄膜トランジスタ（T F T ： Thin Film Transistor) が形成された駆動基板であってもカラ一フィルタに使用する透明基板であってもよい。仕切部材たろバンクで囲まれる領域に流動体を充填して薄膜を形成する目的であればバンク形成面の構造に限定はない。ただしバンクとの密着性の高い部材でその表面が形成されていることが好ましい。特に無機材料で構成されていることが後の表面処理で好適な親和性を得るために好ましい。表示装置であれば透明電極である I T Oなど、カラーフィルタであればガラスや石英等で構成される。

バンクは仕切部材として機能する部材であり、例えばボリイミド等の絶縁有機材料で構成されていることが好ましく、その材料が絶縁性、半導体としての性質、導電性のいずれを有していてもよい。特に有機材料で構成されていることが後の表面処理で好適な非親和性を得るために好ましい。カラーフィルタ等では仕切部材は遮蔽機能を兼用させてもよい。遮蔽部材として形成するためには、ブラックマトリクス用の材料はクロム等の金属や酸化物を用いる。バンクの形成は、リソダラフィ法や印刷法等、任意の方法を選択できる。リソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スブ'レーコード、ロールコート、ダイコ一ト、デイッブ'コ一ト等所定の方法でバンクの高さに合わせて有機材料を塗布し、その上にレジスト層を塗布する。そしてバンク形状に合わせてマスクを施しレジストを露光 ·現像することによりバンク形状に合わせたレジストを残す。最後にェッチングしてマスク以外の部分のバンク材料を除去する。印刷法を使用する場合は、版、平版、凸版等任意の方法でバンク形状に有機材料を直接塗布する。バンク 1 1 0の高さは、バンクで囲まれる凹部 1 0 1 に薄膜材料液を充填しても表面張力により隣接する凹部に薄膜材料液があふれ出ない程度の高さに形成する。例えば、加熱処理後の薄膜層 2 0 4を 0 . 0 5 /z m〜（） . 2 μ mの厚みで形成するなら、バンク 1 1 0を 1 /z π！〜 2 μ m程度の高さに形成する。

表面処理工程（図 8 B ) : 表面処理工程は一定条件下でプラズマ処理を行つてバンク形成面 1 0 0とバンク 1 1 0との薄膜材料液に対する親和性を調整する工程である。本発明のプラズマ処理では、導入ガスとしてフッ素を含むガスを用いる。減圧雰囲気下での減圧プラズマ処理であっても大気圧雰囲気下での大気圧プラズマ処理であってもよい。反応ガス中に一定量の酸素が含まれることが好ましい。フッ素系化合物としては C F ₄、 S F ₆、 C H F ₃等のハロゲンガスを用いる。

薄膜材料液等の任意の流動体に対して表面が濡れやすいや濡れ難いか、すなわち親和性を示すか非親和性を示すかは、材料表面の流動体に対する接触角を測定することで知ることができる。図 9に、有機材料と無機材料とをプラズマ処理した際に、フッ素化合物と酸素との混合比によって接触角がどのようにして変わるかを測定した図を示す。この測定は、ポリイミド、 I T O、又は S i O ,を一面に形成した基板の表面に既述のプラズマ処理を施し、下記ィンクについての接触角を測定することにより行つた。

ポリイミド膜を形成した基板については、 P P V前駆体ィンク（前駆体溶液を D M Fを主成分としダリセリン、ジエチレンダリコールを少量添加し混合溶媒で希釈してインク化したもの）を用いた

I T O、又は S i O ₂を形成した基板については、正孔注入材料（ボリエチレンジォキシチォフェンにボリスチレンスルフォン酸を添加したもの）の水分散液にメタノール、グリセリン、エトキシエタノールを添加し、インク化したものを用いた。

接触角はィンク等の親水性のある流動体に対する接触角である。ここではフッ素系化合物として C F ,を使用し、有機材料としてボリィミド、無機材料として S i 0 ₂と I T O (Indium-Tin- Oxide) を使用している。図 9に示すように酸素が過多の雰囲気下では、有機材料、無機材料とも接触角の程度に大きな差異がない。ところがフッ素系化合物が過多にすろと有機材料の接触角が大きくなる（非親和性になる）。これに対し無機材料の接触角の変化は小さい。酸素が反応ガスに含まれると酸素による酸化作用により無機材料および有機材料ともに極性基が発生する。しかしフッ素系化合物が過多であると有機材料中にフッ素化合物分子が入り込むようになるため、極性基の影響が相対的に少なくなると考えられる。したがってフッ素系化合物が酸素に比べ過多の条件で制御しながらプラズマ処理することにより、有機材料および無機材料それぞれを図 9に従って所望の接触角 (親和性）に設定することができる。特に図 9の最良混合比（C F ,₄ / C F ₄ + 0 ₂ = 7 5 % ) を使用したり大気圧中で C F ₄と H e混合ガスを導入したりすることは両者の接触角の差を最大とするために好ましい。

以上の事実より、フッ素系化合物を導入ガスとし一定の割合で酸素が混合されるように減圧プラズマ処理または大気圧ブラズマ処理を行う。例えば図 8 Bに示すように、容量結合型のプラズマ処理では上記ガスを反応室に流し一方の電極上にバンク形成面 1 0 0を有する基板を載置し、他方の電極 2 () 1 との間に電源 2 0 0から電界を加える。反応室へのェネルギ一の加え方には公知の方法、例えば直流法、高周波法、誘導結合形、容量結合形、マイクロ波法、電界と磁界とを供に加える方法等を種々に適用可能である。プラズマ処理によりそのフッ素系化合物と酸素との混合比により図 9に従って任意の接触角にする表面処理が行われる。当該表面処理により、バンク形成面 1 0 0 (凹部 1 0 1の底面）とバンク 1 1 0 との薄膜材料液に対する親和度が、「バンク形成面〉 >バンク表面」という順番になるように表面処理される。

薄膜形成工程（図 8 C、 8 D ) ) ：薄膜形成工程はバンク 1 1 0で囲まれた凹部 1 0 1に薄膜材料液 2 0 3を充填して薄膜層を形成する工程である。薄膜材料液 2 0 3の充填後は加熱処理等により溶媒成分を蒸発させて薄膜層 2 0 4を形成する。薄膜材料液を充填する方法としてはインクジエツト方式によることが好ましい。ィンクジュット方式によれば任意の位置に任意の量で流動体を充填することができ、家庭用プリンタに使用されるような小型の装置で充填が可能だからで ¾>る。

図 8 Cに示すように、インクジェット式記録へッド 2 0 2から薄膜材料液 2 () 3をバンク 1 1 0で囲まれた凹部 ] 0 1に吐出する。吐出量は加熱処理により体積が減少した際に、所望の厚みになるような量とする。インクジェット式記録へッドから吐出させるには通常粘度が数 p c以下である。表面処理によりバンク 1 1 0の上面および側面は薄膜材料液 2 0 3に対し適度な非親和性を示す。このため充填時には図 8 Dに示すように薄膜層 2 0 4の厚さに比べて多量の薄膜材料液 2 0 3を吐出しても、表面張力が作用して薄膜材料液 2 0 3がバンク 1 1 0を乗り越えることなく、 S 1の位置に盛り上がるほどに充填される。薄膜材料液を充填したら加熱処理等を行って溶媒成分を蒸発させる。溶媒成分が蒸発することにより、図 8 Dに示すように薄膜材料液 2 0 3の体積が減少し、凹部 1 0 1の底に薄膜層 2 0 4が形成される。このときバンク形成面 1 0 0である凹部 1 0 1 の底は親和性を示すように表面処理されているので薄膜層 2 0 4が好適に密着する。またバンク 1 1 0の接触角を図 9において極端に接触角が大きくならないように条件を選択しておけば、薄膜材料液 2 0 3がバンク Ί ()の側壁で極端にはじかれることなくほぼ均一な膜厚で薄膜層 2 0 4を形成できる。吐出される薄膜材料液 2 0 3の量は形成後の薄膜層 2 0 4の厚みが例えば 0 . 1 μ IT！〜 2 μ m程度になるように調整される。

なおインクジエツト方式としてはピエゾジエツト方式でも熱による気泡発生による吐出する方法であってもよい。ピエゾジェット方式では圧力室にノズルと圧電体素子とが備えられて構成されている。圧力室に流動体が充填されている圧電体素子に電圧を印加すると圧力室に体積変化が生じノズルから流動体の液滴が吐出される。気泡発生により吐出する方式では、ノズルに通ずる圧力室に発熱体が設けられている„ 発熱体を発熱させてノズル近辺の流動体を沸騰させ気泡を発生させてその体積膨張により流動体を吐出するものである。加熱による流動体の変質が無い点でピエゾジェット方式が好ましい。

上記したように本実施例によれば、フッ素系化合物に酸素が混入している条件でブラズマ処理を行うことにより、薄膜材料液に対しバンク表面を非親和性に、バンク形成面を親和性に一気に表面処理できる。しかも図 9に示すような特性にしたがって親和性の度合いを示す接触角を容易に設定できる _υ すなわち、バンク自体はバンク形成面との高い密着性を保ちながら、親和性制御のために従来のように多数の工程を経ることなくバンクとバンク形成面との親和性を確実に制御することができる。これにより、薄膜材料液がバンクを超えて流れ出ることを防止し、歩留まりを向上させ、製造コストを減少させることができる。

( 5 ) ：第 5の実施例

本発明の第 5 の実施例は二層構造でバンクを形成した際の薄膜形成方法に関する。特に無機材料で下層を有機材料で上層を形成する点に特徴がある。図 1 0 A〜 1 0 Fに本実施例の製造工程断面図を示す。本実施例は上記第 4 の実施例と同様に、バンク形成面に任意の形状でバンクを設け、バンクで仕切られた領域に所定の流動体を充填するようなあらゆる用途に適用されるものである。例えば有機半導体薄膜素子を利用した表示素子で有機半導体材料を画素領域に充填する場合やカラ一フィルタで着色樹脂を画素領域に充填する場合に適用可能でめる。

下層膜形成工程（図 1 O A ) ：下層膜形成工程は、バンク形成面 1 0 0に下層膜 1 2 0を形成する工程である。バンク形成面に関しては上記第 4 の実施例と同様である。下層膜の材料としては無機材料で構成されていることが後の表面処理で好適な非親和性を得るために好ましい。またバンク形成面 1 0 0と密着性のよい材料であることが好ましい。例えばバンク形成面が I T O等により形成されている場合、下層膜 1 2 0に絶縁膜として一般的なシリコン酸化膜（S i 0 ₂ ) やシリコン窒化膜、アモルファスシリコンを利用することが可能である。このような材料を使用した場合、プラズマ処理により凹部 1 0 1の底面の親和性とバンク上層 1 2 1の親和性との間の親和性が得られる。この親和性は薄膜材料液を平坦に凹部 1 0 1底面に定着させるために有効である。下層膜の形成は、上記無機材料を例えばスピンコ一ト、スプレ一コード、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法で所望の高さに合わせて塗布することによって行われる。下層膜 1 2 0の高さは薄膜層 2 0 4の高さにほぼ等しい程度が好ましい _(: 下層膜 1 2 0は薄膜材料液 2 0 3とある程度の親和性があるため、薄膜材料液 2 0 3が加熱処理される過程で下層膜 1 2 0の壁面と薄膜材料液 2 0 3 とが密着する。最終的な薄膜材料液 2 0 3の厚みと下層膜 1 2 0の高さとをほぼ等しくしておけば、下層膜 1 2 0の壁面に薄膜材料液 2 0 3が密着することにより生ずる薄膜層 2 0 4の表面のゆがみをなくすることができるからである。

上層形成工程（図】 0 B ) ：上層形成工程は下層膜]. 2 0の上にバンク上層 1 2 1を形成する工程である。バンク上層 ] 2 1の材料としては上記第 4の実施例で挙げた有機材料を使用する。遮蔽部材と兼用することも可能である。バンク上層 1 2 1はバンクを形成したい領域に選択的に形成する。印刷法やリソグラフィ法等、任意の方法を選択できる。印刷法を使用する場合は、 Π-Π版、平版、凸版等任意の方法でバンク形状に有機材料を直接塗布する。リソダラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコード、ロールコ一ト、ダイコート、デイツプコ一ト等所定の方法でバンク上層 1 2 1の高さに合わせて有機材料を塗布し、その上にレジスト層を塗布する。そしてバンク形状に合わせてマスクを施しレジス卜を露光 '現像することによりバンク形状に合わせたレジストを残す。最後にエッチングしてマスク以外の部分のバンク上層の材料を除去する。バンク 1 1 0 の高さは、バンクで囲まれる叨部 1 0 1に薄膜材料液を充填しても表面張力により隣接する凹部に薄膜材料液があふれ出ない程度の高さに形成する。例えば、加熱処理後の薄膜層 2 0 4を0 . 0 5 / m〜 0 . 2 μ mの厚みで形成するなら、下層膜 1 2 0とバンク上層 1 2 1 との合わせた高さを 1 μ m〜 2 μ m程度に形成する。

除去工程（図 1 0 C ) ：除去工程はバンク上層 1 2 1をマスクとして下層膜 1 2 0をエッチングする工程である。バンク上層 1. 2 1.は冇機材料であってレジストとして作用可能である。したがってエツチング材料を選択することにより下層膜 1 2 0のみを選択的にエッチングすることができる。例えばバンク上層 1 2 1を予め予定の厚みより厚く形成し、下層膜と一緒に全体をドライエッチングしたり、下層膜 1 2 0が S i O ₂で形成されている場合にはエッチング液にフッ酸を用いてゥェットエッチングしたりする。この処理によりバンク上層 1 2 1でマスクされているバンク形成領域以外の下層膜 1 2 0が除去される。

表面処理工程（図 1 0 D ) ：表面処理工程は一定条件下でプラズマ処理を行つてバンク形成面 1 () 0と下層膜 1 2 0およびバンク上層 1 2 〖の薄膜材料液に対する親和性を調整する工程である。本発明のプラズマ処理も上記実施形態 1 と同様の条件とガスによって行われる。特にバンク形成面 1 0 0と下層膜 1 2 0とをそれぞれ I T Oと S i o ₂に選ぶと、この表面処理により好適な親和性設定が行える。すなわち図 9に示すように、 I T Oと S i 0 ₂はともに無機材料であるためフッ素系化合物と酸素の混合比による変化特性は類似するが、 S i o ₂の方が親和性の程度が高い傾向にある。このため上記表面処理により、バンク形成面

1 0 0、下層膜（バンク下層） 1 2 0およびバンク上層 1 2 1の親和性の程度を、「バンク形成面〉 =バンク下層表面 >バンク上層表面」という順番になるように表面処理することができる。

薄膜形成工程（図 1 0 E， 1 0 F ) ：薄膜形成工程はバンク下層 1 2 0および上層 1 2 1で囲まれた凹部 1 0 1 に薄膜材料液 2 0 3を充填して薄膜層を形成する工程である。その詳細は上記第 4 の実施例と同様である。薄膜材料液 2 0 3の充填後は加熱処理等により溶媒成分を蒸発させて薄膜層 2 0 4を形成する。図 1 0 Eに示すように、インクジヱッ卜式記録へッド 2 0 2から薄膜材料液 2 0 3をバンクで囲まれた凹部 1 0 1に吐出する。吐出量は加熱処理により体積が減少した際に、所望の厚みになるような量とする。この厚みは上記理由によりバンク下層 1 2 0の厚みにほぼ等しいことが好ましい。充填時には図 1 0 Eに示すように薄膜層 2 0 4の厚さに比べて多量の薄膜材料液 2 0 3を吐出しても、バンク上層 1 2 1の表面張力が作用して薄膜材料液 2 0 3がバンクを乗り越えることなく、 S 3の位置に盛り上がるほどに充填される。薄膜材料液を充填したら加熱処理等を行って溶媒成分を蒸発させる。溶媒成分が蒸発することにより、図 1 0 Fに示すように薄膜材料液 2 0 3の体積が減少し、凹部 1 0 1の底の表面 S 4における厚みでバンク下層 1 2 0と同程度の厚みの薄膜層 2 0 4が形成される。このときバンク形成面 1 0 ()である凹部 1 0 1の底は親和性を示すように表面処理されているので薄膜層 2 0 4が好適に濡れる。またバンク下層 1 2 0の接触角はバンク上層 1 2 1 より小さく、適度な親和性で薄膜材料液 2 0 3 と密着する。このため薄膜材料液 2 0 3がバンク下層 1 2 0の側壁ではじかれることがない。またバンク下層 1 2 0と薄膜層 2 0 4とがほぼ同一の厚みなので、薄膜材料液 2 () 3がバンク下層 1 2 0の側壁に引きずられることがない。このためほぼ均一な膜厚で薄膜層 2 0 4を形成できる。吐出される薄膜材料液 2 0 3の量は形成後の薄膜層 2 0 4の厚みが例えば（） . ] z m〜 2 / m程度になるように調整される上記したように本実施例によれば、無機材料と有機材料とを積層したバンクにフッ素系化合物に酸秦が混入している条件でプラズマ処理を行うことにより、バンク上層、バンク下層およびバンク形成面の順で親和性が上がるように設定できる。すなわち、バンク自体はバンク形成面との高い密着性を保ちながら、親和性制御のために従来のように多数の工程を経ることなく簡単なプラズマ処理の制御により表面処理を- 時に終了させることができる。これにより、薄膜材料液がバンクを超えて流れ出ることを防止し、歩留まりを向上させ、製造コストを減少させることができる,. 特に均一な薄膜層を形成できるという効果を奏する。

( 6 ) ：第 6の実施例

本発明の第 6の実施例は上記第 5 の実施例とは異なる方法で二層構造でバンクを形成するものである。

図 1 1 A〜 1 1 Fおよび図 1 2 A〜 1 2 Cに本実施例の製造工程断面図を示す。本実施形態は上記第 4 の実施例と同様に、バンク形成面に任意の形状でバンクを設け、バンクで仕切られた領域に所定の流動体を充填するようなあらゆる用途に適用されるものである。例えば有機半導体薄膜素子を利用した表示素子で有機半導体材料を画素領域に充填する場合やカラーフィルタで着色樹脂を画素領域に充填する場合に適用可能である。バンク形成面、下層膜、バンク上層についての材料や厚みについては上記第 4および第 5 の実施例と同様なので説明を省略する。

下層膜形成工程（図 1 1 A ) ：下層膜形成工程は、バンク形成面 1 0 ()に下層膜 1 3 0を形成する工程である。上記第 5の実施例と同.様の方法により下層膜 1 3 0を形成する。露光工程（図 1 1 B ) _: 露光工程は下層膜 1 3 0をバンク形状に合わせて露光現像する工程である。下層膜 1_ 3 0の上部にバンク形状に合わせてマスク ] 3 2を設ける。下層膜 1 3 0がエネルギー付与により硬化する材料の場合はバンク形成領域に光を透過させ、除去領域に光を透過させないようにマスクする。下層膜 1 3 0がエネルギー付与により除去可能に変質する材料の場合はバンク形成領城の光を遮断し、除去領域に光を透過させるようにマスクする,:.. 本実施例ではバンク上層をマスクとして下層をエッチングするものではなく、下層と上層とを独立してェツチング可能なため、下層におけるバンク形状と上層におけるバンク形状とを異ならせることが可能である。このバンク下層の形状を適当なものに選ぶことにより、薄膜層を好適に設けることができるようになる。なお露光はレーザ光等のエネルギー源により公知の方法を用いて行う。

エッチング工程（図 1 1 C ) ：エッチング工程は、露光して硬化した領域を残して下層膜 1 3 0を除去する工程である。露光後、マスクおよび除去領域の下層膜 1 3 0を溶剤を用いて除去する。エッチングは、下層膜 1 3 0として S i O

2やポリシラザンを用いた場合には、エッチング液としてフッ酸を用いる。またドライエッチングを用いてもよい。

上層膜形成工程（図 1 I D ) _: 上層膜形成工程は、バンク下層 1 3 0を覆つて上層膜 1 3 0を形成する工程である。上記下層膜 1 3 ()と同様の方法により上層膜 1 3 1を形成する。

露光工程（図 1 1 E ) _: 露光工程は上層膜 1 3 1を上層のバンク形状に合わせて露光する工程である。上層膜 1 3 1上にバンク上層の形状に合わせてマスク 1 3 4を設ける。上層膜 1 3 1がエネルギー付与により硬化する材料の場合はバンク形成領域に光を透過させ、除去領域に光を透過させないようにマスクする。上層膜 1 3 1がエネルギー付与により除去可能に変質する材料の場合はバンク形成領域の光を遮断し、除去領域に光を透過させるようにマスクする。上述したように本実施形態ではバンク上層 1 3 1の形状を下層と異ならせてもよい。なお露光はレーザ光等のエネルギー源により公知の方法を用いて行う。

エツチングェ程（図 1 1 F ) _: エツチングェ程は、露光して硬化した領域を残して上層膜 1 3 1を除去する工程である。露光後、マスクおよび除去領域の上層膜 1 3 1 を溶剤を用いて除去する。エッチングは、上層膜 1 3 1 としてポリィミドを用いた場合には、エッチング液としてフッ酸を用いる。またドライエッチングを用いてもよい,，

表面処理工程（図 1 2 A ) ：表面処理工程については上記第 5 の実施例と同様なので説明を省略する。この表面処理により、バンク形成面 1 0 0、バンク下層 1 3 0およびバンク上層 1 3 1の親和性の程度を、「バンク形成面〉二バンク下層表面 >バンク上層表面」という順番になるように表面処现することができる薄膜形成工程（図 1 2 B ， 1 C ) ：薄膜形成工程はバンク下層 1 3 0および上層 1 3 1 で囲まれた凹部 1 0 1に薄膜材料液 2 0 3を充填して薄膜層を形成する工程である。薄膜形成工程については上記第 5 の実施例と同様なので説明を省略する。

上記したように本実施例によれば、無機材料と有機材料とを積層したバンクにフッ素系化合物に酸素が混入している条件でプラズマ処理を行うことにより、バンク上層、バンク下層おょぴバンク形成面の順で親和性が上がるように設定できる。すなわち、バンク自体はバンク形成面との高い密着性を保ちながら、親和性制御のために従来のように多数の工程を経ることなく簡単なプラズマ処理の制御により表面処理を一時に終了させることができる。これにより、薄膜材料液がバンクを超えて流れ出ることを防止し、歩留まりを向上させ、製造コストを減少させることができる。特に均一な薄膜層を形成でき、かつバンク下層と上層とを異なる形状に形成できるという効果を奏する。

( 7 ) ：第 7の実施例 - 第 7 の実施例は、実際の表示装置に前述した第 5の実施例を適用して製造された表示装置に関する。

(全体構成）

この表示装置は、ァクティブマ卜リクス型表示装默で成り、その全体構成は、前述した図 3で説明したのと同一である（このため、構成要素の符号は、図 3 と同一のものを用い、その重複部分の説明を省略する）。図 1 3はそれに構成されている画素の 1つを抜き出して示す平面図、図 1 4 Λ〜 1 4 Cはそれぞれ図 L 3 の切断面 Α— A 'における断面図、切断面 B— B 'における断面図、および切断面 C一 C 'における断面図である,.：

このァクティブマトリクス型表示装置 1 は、その全体構成は前述した図 3のものと同じまたは同等であるが、以下の点で相違する。

すなわち、各々の面素 7は、バンク層 b a n kで囲まれた凹部に形成されている。このバンク層は、下層側絶縁膜 6 1および上層側絶緣膜 6 2を積層して構成されている。このバンク層 b a n kの製造に実施形態 3が適用されるその材料や高さ等の条件については実施形態 3と同様である。薄膜材料液としては、有機半導体材料が用いられる _υ この材料をバンク層 b a n kで囲まれた領域に吐出し加熱することにより有機半導体膜 4 3が形成される。例えば、有機^導体膜 4 3 が 0 . 0 5 μ m〜 0 . 2 μ mであるなら、下層側絶縁膜 6 1 と上層側絶縁膜 6 2 とをそれぞれ 0 . 2 /i m〜 l . O /x m程度、 J μ π！〜 2 /z m程度になるように形成れる。

また、第 1 の T F T 2 0および第 2の T F T 3 ()は、図 7および図 8に示すように、島状の半導体膜により形成されている。有機半導体膜 4 3 としては、電界の印加により発光する材料、例えばポリフエ二レンビニレン（P P V ) が用いられる。

(バンク層の作用）

上記構成において、バンク層 b a n kは有機半導体材料- 2 0 3をィンクジェット方式により充填する前に、上記実施形態と同様にフッ素またはフッ素化合物を導入ガスとしたプラズマ処理がされる。このため画素電極 4 1 > =下層側絶縁層 6 2 >上層側絶縁層 6 2という順番で有機半導体材料に対する親和性が形成される。このため有機半導体材料を含んだ薄膜材料液をバンク層 b a n kで囲まれた画素領域一杯に充填しても、下層側絶縁層 6 2の高さに有機半導体膜 4 3が落ち着き、有機半導体膜 4 3が囬字状に固化することを防止でき、平坦な有機半導体膜 4 3を形成することができる。有機半導体膜 4 3に膜厚の薄い部分があると、そこに薄膜発光素子 4 0の駆動電流が集中し、薄膜発光素子 4 0の信頼性が低下することになるが、そのような間題を排除することができる。

また本実施例では、画素電極 4 1の形成領域のうち、導通制御回路 5 0の中継電極 3 5と重なる領域にもバンク層 b a n kが形成され、中継電極 3 5と重なる領域には有機半導体膜 4 .3が形成されていない。すなわち、画素電極 4 1 の形成領域のうち、平坦な部分のみに有機半導体膜 4 3が形成される。これも有機半導体膜 4 3を一定の膜厚に維持する要因になっている。

さらに、中継電極 3 5と重なる領域にバンク層 b a n kがないと、この部分でも対向電極 o p との間に駆動電流が流れて有機半導体膜 4 3が発光する。しかしこの光は中継電極 3 5と対向電極 o p との間に挟まれて外に出射されず表示に寄与しない。かかる表示に奇与しない部分で流れる駆動電流は、表示という面からみて無効電流といえる。しかるに本形態では、従来ならこのような無効電流が流れるはずの部分にバンク層 b a n kを形成した。このため、共通給電線 c o mに無駄な電流が流れることが防止でき、共通給電線 c o mの幅はその分狭くてよくなる。その結果として、発光面積を増すことができ、輝度、コントラスト比などの表示性能を向上させることができる。

またインクジェット方式を用いることにより原色ごとに打ち分けて有機半導体膜を形成可能であるため、フォトリソグラフィ法などの複雑な工程を用いることなくパターニングが可能になる。

なお、バンク層 b a n kを黒色のレジストによって形成してもよレ、。バンク層 b a n kはブラックマトリクスとして機能し、コントラスト比などの表示品位が向上する。すなわち、本形態に係るァクティブマトリクス型表示装置】では、対向電極 o pが透明基板 1 0の表面側において画素 7の全面に形成されるため、対向電極 o pでの反射光がコン卜ラスト比を低下させる。しかるに寄生容量を少なくする機能を担うバンク層 b a n kを黒色のレジス卜で構成すれば、バンク層 b a n kをブラックマトリクスとして機能させることができ、対向電極 o pからの反射光を遮るので、コントラスト比を向上させることができる。

バンク層 b a n kがデータ線 s i gおよび走査線 g a t eに沿って、有機半導体膜 4 1 よりも厚く構成され、これに対向電極 o pが形成されている。したがつてバンク層 b a n kが存在することにより、データ線 s i gには大きな容量が寄生することが防止されるいすなわち、デ一タ線 s i gと対向電極 o p どの間にも、厚いバンク層 b a n kが介在しているのでデータ線 s i gに寄生する容童が極めて小さい。それ故、駆動回路 3、 4の負荷を低減でき、低消費電力化および Zまたは表示動作の高速化を図ることができる。

またバンク層 b a n kは無機材料および有機材料からなる二層構造で構成されている。無機材料のみで厚みの厚いバンク層を形成しょうとすれば、長い時問をかけて無機材料からなる膜を P E C V D法などで成膜する必要がある。これに対しレジストゃボリイミド膜等の有機材料は比較的厚い膜を形成するのが容易である。本実施形態のバンク層 b a n kは上層側絶縁膜 6 2を厚膜化が容易な有機材料から構成しているので、バンク層形成が短時間で済むため生産性を高めることができる。

またかかる二層構造であれば、有機半導体膜 4 1は無機材料からなる下層側絶縁膜 6 1 とは接しているが、有機材料からなる上層側絶縁膜 6 2とは接しない。それ故、有機半導体膜 4 1は有機材料から構成されている上層側絶縁膜 6 2の影響を受けて劣化することがないので、薄膜発光素子 4 0では、発光効率の低下や信頼性の低下が起きない。また、本実施例によれば、透明基板 1 ()の周辺領域（表示部 1 1 の外側領域）にもバンク層 b a n kが形成されていろので、データ側駆動回路 3および走査側駆動回路 4もバンク層 b a n kによって覆われていろ。対向電極 o pは、少なくとも表示部 1 1に形成されていれば十分であり、駆動回路領域にまで形成する必要がない。しかし対向電極 o pをマスクスバッタ法で形成した場合は合わせ精度が悪いため、駆動回路領域にまで対向電極 o pが形成されることがある:：本実施例ではこれらの駆動回路領域にまで対向電極 o pが形成されたとしても、駆動回路の配線層と対向電極 o p との間にバンク屑 b a n kが介在することになる。このため駆動回路 3、 4に容量が寄生することを防止できるため、駆動回路 3 、 4 の負荷を低減でき、低消費電力化および Zまたは表示動作の高速化を図ることができる。

(表示装置の作用）

上記のように構成したアクティブマトリクス型表示装置 1において、走査信号によって選択されて第 1 の T F T 2 0がオン状態になると、データ線 s i gからの画像信号が第 1 の T F T 2 0を介して第 2の T F T 3 0のゲート電極 3 1に印加される。同時に画像信号が第 1の T F T 2 0を介して保持容量 c a pに書き込まれる。その結果、第 2の T F T 3 0がオン状態になると、対向電極 o pおよび画素電極 4 1をそれぞれ負極および正極として電圧が印加され、印加電圧がしきい値電圧を越えた領域で有機半導体膜 4 3に流れる電流（駆動電流）が急激に増大する。従って発光素子 4 0はエレクトロルミネッセンス素子あるいは L E D素子として発光する。発光素子 4 0の光は、対向電極 o pに反射されて透明な画素電極 4 1および透明基板 1 0を透過して射出される。このような発光を行うための駆動電流は、対向電極 o p、有機半導体膜 4 3、画素電極 4 1、第 2の T F T 3 0、および共通給電線 o mから構成される電流経路を流れるため、第 2の T F T 3 0がォフ状態になると流れなくなる。但し第 2の T F T 3 0のゲート電極は、第 1 の T F T 2 0がオフ状態になっても、保持容量 c a pによって画像信号に相当する電位に保持されるので、第 2の T F T 3 0はオン状態のままである。それ故、発光素子 4 0には駆動電流が流れ続け、この画素は点灯状態のままである。この状態は、新たな画像データが保持容童 a pに書き込まれて、第 2の T F T 3 0がオフ状態になるまで維持される。

(表示装置の製造方法）

次に上記構成のァクティブマ卜リクス型表示装置の製造方法について図〗 5 A 〜1 5 C乃至図 2 0 A〜2 0 Cを参照しながら説明する。本製造方法は表示装置に第 5の実施例の製造方法を適用したものである。

半導体層形成工程（図 1 5 A〜 ]_ 5 C ) ：まず、透明基板 1 0に対して、必要に応じて、 T E O S (テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズマ C V D法により厚さが約 2 0 0 ()〜 5 0 0 0ォングスト口一ムのシリコン酸化膜からなる下地保護膜（図示せず。）を形成した後、下地保護膜の表面にプラズマ C V D法により厚さが約 3 0 0〜 7 0 0オングストロームのァモノレファスのシリコン膜からなる半導体膜を形成する。次にアモルファスのシリコン膜からなる半導体膜に対して、レーザァニールまたは固相成長法などの結晶化ェ程を行い、半導体膜をポリシリコン膜に結晶化する。次に、半導体膜をパタ一二ングして島状の半導体膜とし、その表面に対して T E O S (テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズマ C V D法により厚さが約 6 0 0— 1 5 0 0オングストロームのシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲ一ト絶縁膜 3 7 を形成する。次に、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タンダステンなどの金属膜からなる導電膜をスパッタ法により形成した後パターニングし、ゲート電極 2 1、 3 1 、およびゲート電極 3 1 の延設部分 3 6を形成する。この工程では走査線 g a t eも形成する。

この状態で、高濃度のリンイオンを打ち込んで、ゲート電極 2 1、 3 1 に対して自己整合的にソース ' ドレイン領域を形成する。なお不純物が導入されなかつた部分がチヤネル領域となる。次に、第 1層間絶縁膜 5 1を形成した後、各コンタクトホールを形成し、データ線 s i g、ドレイン電極 2 2、共通給電線 c ο m、共通給電線 c o mの延設部分 3 9、および中継電極 3 5を形成する。その結果、第 1 の T F T 2 0、第 2の T F T 3 0、および保持容量 c a pが形成される。次に第 2層間絶縁膜 5 2を形成し、この層間絶縁膜に中継電極 3 5に相当する部分にコンタクトホール形成する。次に第 2層問絶縁膜 5 2の表面全体に I T O 膜を形成した後パターニングし、コンタクトホールを介して第 2の T F T 3 0のソース · ドレイン領域に電気的に接続して画素電極 4 1を画素 7毎に形成する。下層側絶縁膜形成工程（図 1 6 A〜 1 6 C ) ：次に、第 2層間絶縁膜 5 2の表面側に P E C V D法などで無機材料からなる膜（下層側絶縁膜 6 1を形成するための無機膜）を形成する。この膜は上記実施形態で説明した無機材料および厚みで形成する。膜の厚みは有機半導体膜 4 1 よりも厚く形成されている。例えば、有機半導体膜 4 1を 0. 0 5 i m〜0. 2 μ mの厚みに形成するなら、無機材料の膜を 0. 2 z m〜 l . 0 μ m程度の厚みに形成する。

上層側絶縁膜形成工程（図 1 7 A〜 1 7 C) ：次いで走査線 g a t eおよびデータ線 s i gに沿ってレジスト（上層側絶縁膜 6 2) を形成する。上層側絶縁膜 6 2は、上記実施形態の有機材料で構成する。上層側絶縁膜 6 2の厚みは、画素領域に薄膜材料液料を充填しても隣接する画素領域に薄膜材料液があふれ出ない程度の防波堤になりうる高さに形成する。例えば、有機半導体膜 4 1を 0. 0 5 μ πι〜0. 2 μ mの厚みで形成するなら、上層側絶縁膜 6 2を 1 μ IT！〜 2 μ m 程度の高さに形成する。

除去工程（図 1 8 Λ〜 1 8 C) ：次に、上層側絶縁膜 6 をマスクとして無機材料から成る膜にバターニングを施す。その結果、無機材料からなる膜は走杏線 g a t eおよびデータ線 s i gに沿って残り、下層側絶縁膜 6 1が形成される。このようにして下層側絶縁膜 6 1 と上層側絶縁膜 6 2とからなる 2層構造のバンク層 b a n kが形成される。このときには、データ線 s Lgに沿って残すレジスト部分は共通給電線 c o mを覆うように幅広とする。その結果、発光素子 4 0の有機半導体膜 4 3を形成すべき領域はバンク層 b a n kに囲まれる。表面処理工程（図 1 9 Λ〜 1 9 C ) ：次に画素電極 4 1 の表面を薄膜材料液に対して親和性（薄膜材料液が水分を含むときは親水性）に、上層側絶縁膜 6 2 を薄膜材料液に対して非親和性に、下層側絶縁膜 6 1 をその間の親和性に設定するべくフッ素を使用してプラズマ処理を施す。 i体的な方法は第 4および第 5 の実施例と同様である。

以上により、画素電極 4 1、下層側絶縁膜 6 1 (無機材料）および上層側絶縁膜 6 2 (有機材料）の薄膜材料液に対する親和度が、「画素電極表面 > =下層側絶縁膜表面 >上層側絶縁膜表面」という順番になるように表面処理される。

有機半導体膜形成工程（図 2 0 A〜 2 0 C ) : 上記表面処理が終わったら、バンク層 b a n kでマトリクス状に区画された領域内にインクジェッ卜法を利用して R、 G、 Bに対応する各有機半導体膜 4 3を形成していく。それには、バンク層 b a n kの内側領域に対してインクジエツト式記録へッド 2 0 2から、有機半導体膜 4 3を構成するための液状の材料（前駆体/吐出液）である薄膜材料液 2 0 3を吐出する。次いで 1 0 0 °C〜 1 5 () の熱処理を施して薄膜材料液中の溶剤成分を蒸発させバンク層 b a n kの内側領域で定着させて有機半導体膜 4 3 を形成する。ここでバンク層 b a n kは上記表面処理がされているため撥水性を示す。これに対して有機半導体膜 4 3の前駆体である薄膜材料液は親水性の溶媒を用いているため、有機半導体膜 4 3の塗布領域はバンク層 b a n kによって確実に規定され、隣接する画素 7にはみ出ることがない。しかもバンク層 b a n k の側壁も撥水性があるため熱処理で薄膜材料液の溶媒成分が蒸発していって薄膜材料液の嵩が減っていっても、薄膜材料液が側壁に付着することなく、より親水性を示す画素電極 4 1および無機材料の領域まで薄膜材料液と側壁との接触面が移動する。したがって熱処理後に形成される有機半導体膜 4 3は、周囲が厚くなることなく、画素電極上で均一な厚みを保持する。なお多層構造素子を形成する場合には、インクジェット方式による薄膜材料液の充填と乾燥とを各層ごとに繰り返していけばよい。例えば有機半導体層として、発光膜、正孔注入層、電子注入層などを積層して形成する場合である。

なお、上記工程において正孔輸送層をインクジヱット方式で形成してもよい。例えば、正孔輸送層の元となる薄膜材料液をバンク層で囲まれた画素領域に 3〜 4 μ mの厚みで充填することができる。この薄膜材料液に熱処理を施すと、厚み 0 . 0 5 μ ηι〜 0 . 1 m程度の正孔輸送層を形成することができる。正孔輸送層が形成されたら、さらに再度ィンクジエツ卜方式により上記した有機半導体材料を同様の厚みに充填する。

有機半導体層 4 3が形成されたら、透明基板 1 0の略全面に対向電極 o pを形成してァクティブマトリクス型表示装置 1が完成する（図 1 4 Λ〜 1 4 C参照） , 上記のような製造方法によれば、ィンクジヱット法を利用して所定の領域に R、 G、 Bに対応する各有機半導体膜 4 3を形成していけるので、フルカラーのァクティブマトリクス型表示装置 1 を高い生産性で製造できる。しかも有機半導体層を均一な厚みで形成できるので、明るさにムラが生じない。また、有機半導体膜の厚みが均一なので、薄膜発光素子 4 0の駆動電流が一部に集中することがないので、薄膜発光素子 4 0の信頼性が低下することを防止できる _t,

なお、図 1 3に示すデータ側駆動回路 3や走査側駆動回路 4にも T F Tが形成されるが、これらの T F Tはの画素 7に T F Tを形成していく工程の全部あるいは一部を援用して行われる。それ故、駆動回路を構成する T F Tも、画素 7の T F Tと同一の層間に形成されることになる。また、第 1 の T F T 2 0、および第 2の T F T 3 0については、双方が N型、双方が P型、一方が N型で他方が P型のいずれでもよいが、このようないずれの組合せであっても周知の方法で T F T を形成していけるので、その説明を省略する。

(その他の変形例）

なお、請求項 3 1 〜 4 9に記載の発明は上記第 4〜第 7.実施例に限定されることはなく、その発明の趣旨の範囲で種々に変更して適用することが可能である。例えば第 7の実施例は発明を表示装置に適用した具体例であつたが、図 2 1に示すようにカラ一フィルタに適用してもよい。この場合、バンク形成面としてガラスや石英からなる透明基板 3 0 0を、バンクとして樹脂等の黒色材料で形成した仕切部材 3 0 1を、薄膜材料液として着色樹脂 3 0 2を使用する。仕切部材 3 0 1 としては黒色顔料 ·染料や酸化クロム、クロム金属膜等を適用してブラックマトリクスを形成してもよレ、。透明基板 3 0 0上に仕切部材 3 0 1を形成してからィンクジェッ卜方式により仕切部材 3 0 1によって囲まれた凹部 3 0 3に着色樹脂 3 0 2を充填する。その他、仕切り状の部材に囲まれた凹部に任意の流動体を充填する製造方法であれば、かかる発明を適用可能である。

また表面処理はプラズマ処理に限られるものではなく、図 9に示すように同一の表面処理条件下で異なる親和性に加ェできる表面処理方法であれば適用が可能である。かかる発明の主旨は一回の表面加ェにより複数の親和性を一時に設定できる点にあるからである。したがつて親和性を設定する材料は無機材料と有機材料との間に限られるものではなく、特定の材料間において図 9に示す親和性の特性を示すものであれば、その特定材料間において、かかる発明の表面処理を適用可能である。

以上のように、第 4〜第 7の実施例およびその変形例によれば、プラズマ処理を一定条件で管理したので、バンク自体はバンク形成面との高い密着性を保ちながら、親和性制御のために多数の工程を経ることなくバンクとバンク形成面との親和性を確実に制御することができる。これにより、歩留まりを向上させ、製造コストを減少させることができる。

また、表示装置によれば、プラズマ処理を一定条件で管理することでバンクとバンク形成面との親和性を確実に設定したので、薄膜材料液がバンクを超えて流れ出ることが防止でき、かつ均一な厚みの薄膜層を有する表示装置を提供できる。これにより、明るさや色にむらが生じない画像表示が行え.、信頼性を向上させることができる。さらに、薄膜材料液の充填をインクジエツ卜方式で行えば、色彩の別に応じて薄膜層を打ち分けて形成できるので、フォトリソダラフィ法等にくらべパタ一二ングに要する工程が少なくて済むという効果を奏する。

続いて、特許請求の範囲の請求項 4 9〜7 4に記載の発明を実施した第 8〜第 1 1の実施例を図面に基づいて説明する。

(8) ：第 8の実施例

本発明の実施の形態 1に係わる表面改質法について図面を用いて説明する。図 2 2は、酸素プラズマと C F ₄プラズマ処理を続けて行った場合の、水系ィンク（表面張力 3 0 mN/m) の I T O基板表面およびポリイミド膜表面 1:.での接触角変化を示したものである。この測定は、ボリイミド、 I TOを一面に形成した基板の表面に既述のプラズマ処理を施し、下記ィンクについての接触角を測定することにより行った。

ポリイミド膜、 I TOを形成した基板については、正孔注入材料（ボリェチレンジォキシチォフェンにポリスチレンスルフォン酸を添加したもの）の水分散液にメタノール、グリセリン、エトキシェタノールを添加し、インク化したものを用いた。

酸素プラズマ処理は、酸素ガス流量が、 5 00 S CCM、パワー 1. OW/c m²、圧力 I t o r rで、 C F ₄プラズマ処理は C F ₄ガス流量が、 9 () () S C C M、ノヮ一 1. OW/c m²、圧力 1 t o r r という条件で行った。

未処理の段階では、 I TO表面、ボリイミド表面ともむしろ撥水性を示すが、酸素ブラズマ処理によりともに親水化され、さらに C F ₄プラズマ処理により I TO表面の親水性は保持されたまま、ポリイミド表面は撥水化されることがわかる。またガラス基板にを同様な処理をした場合、 C F ₄プラズマ処理後では 2 0 〜 3 0度の接触角を示した。

一般的に表面張力の低いキシレン等の有機溶剤系インクに対しても同様の連続プラズマ処理により I TO表面上で 1 0度以下、ポリイミド表面上でも 50度の接触角を示した。

表 2に、上記プラズマ処理を行ったボリイミド膜表面の E S C A分析を行った結果を示す。

【表 2】

表 2から、酸素プラズマ処理により酸素原子が増え、 C F ₄プラズマ処理によりフッ素原子量が劇的に増加されフッ素化されることが明らかである。結合形態から、酸素プラズマ処理により一旦、一 COOH， — COHが形成され、 C F ₄ プラズマ処理によりテフロン化（一 C F ₂—）が起こっていることがわかった。上記プラズマ処理によるテフロン化はァクリル骨格からなるネガレジストを用いた場合でも確認しており、フォトリソグラフィ一によりパターン形成が可能な有機物の表面改質に大変有効である。

さらに大気圧下で、パワー 3 0 0 W、電極一基板問距離 1 mm、酸素ガスブラズマは酸素ガス流量 8 0 c c m、ヘリゥムガス流量 1 0 1ノ m i n、搬送速度 1 0 m mノ sで、 C F ₄プラズマは C F ₄ガス流量 1 0 0 c c m、ヘリウムガス流量 1 0 1 Zm i n、搬送速度 5 mm/ sの条件下で連続プラズマ処理を行った場合にも同様の結果を得ることができた。大気圧プラズマでは処理室内を真空にひく手間がなく簡便に同様の表面改質ができる点で大変有効である。

また、フッ素系ガスプラズマ処理を行う際に、 C F ₄ガスを用いた場合について説明したが、これに限らず、例えば N F ₃、 S F _H等のフッ素系ガスを用いることもできる。

濡れ性（表面エネルギー）は処理時間だけでなく、ガス流量、パワー、電極一基板間距離等のパラメ一ターにより制御可能である。

このように同じ酸素一 C F ₄連続プラズマ処理により無機物表面は親液性に、有機物表面は撥液性に表面改質することが可能である。

( 9 ) ：第 9の実施例

本発明の第 9の実施例に係わる薄膜形成方法ならびに有機半導体薄膜を備えた有機 E L素子の製造方法について図面を用いて説明する。

図 2 3 A〜 2 3 Bは有機 E L素子の製造方法を示すェ程断面図である。

図 23 Aに示す工程では、 I T〇基板 3 0 1 上にポリイミドからなるバンク 3 0 2をフォトリソ法により形成する。パタ一ンはス卜ライプであっても良いし、円形に抜けたバタ一ンでも良い。バンクを形成する材料はポリイミドに限らずフォトリソ法によるパターン加工が可能な有機材料が使える。

図 2 3 Βに示す工程では、酸素ガス流量が 5 () 0 S C CM、バヮ一 1. 0 W/ c m ²、圧力 1 t o r r という条件で酸素プラズマ処理を 1分行う。パヮ - 3 0 OW、電極一基板間距離 1 mm、酸素ガス流量 80 c c m, ヘリゥムガス流量 1 O l Zm i n、搬送速度 1 0 mm/ sで大気圧プラズマ処理を行っても良い。酸素プラズマ処理により親水性の I TO表面 3ならびに活性化された（親水化された）ポリイミド層 3 () 4が形成される。酸素プラズマ処理は I TO上のボリイミド残さをアツシングするという効果も有する。

続いて図 2 3 Cに示す工程では、 C F ₄ガス流量が 900 S C CM、ノ、°ヮー 1. 0 W/ c m ²、圧力 1 t o r r という条件で C F ₄プラズマ処理を 3 0分行：）。パヮ一 3 0 0 W、電極一基板間距離 1 m m、 C F ,ガス流量 1 0 0 c c m、ヘリゥムガス流量 1 () l Zm i n、搬送速度 5 mmZ sの条件下で大気圧プラズマ処理を行ってもよレ、。親水性の I TO表面 3 0 3を保持したままでポリイミド表面をテフロン化された撥液性表面 3 0 5に改質することができる。

基板表面の汚染の程度が軽い場合は、酸素プラズマ処理を行わず、 C F₄ガス流量が 9 0 () S C C M、ノ、。ヮ一 1 . 0 WZ c m ²、圧力 1 t o r r とレ、う条件で C F ₄プラズマ処理を 3 0〜6 0分行っても同様の効果が得られた。

図 2 3 Dに示すェ程では、スピンコートにより正孔注入層 3 0 6を形成する。正孔注入層材料液の表面張力を調節することにより I T O画素内だけに正孔注人層材料をパタ一ユングすることができる。ボリエチレンジォキシチォフエンとボリスチレンスルフォン酸の水分散液をェトキシエタノール及びメタノール（合計 7 5パ一セント）で希釈し、表面張力：¾ O d y n e Z c mとしたものをスビンコ —ト溶液として用いた正孔注入層材料液に対し、ブラズマ処理 I T O表面は、 1 0度以下の接触角を示すため均一に塗膜されるまた、プラズマ処理ボリィミド表面では、 6 0度以上の接触角を示すためバンク上に塗膜されず、クロスト一クを起こすこともない。また、正孔注入層材料ィンクをィンクジェッ卜方式により I T O画素内にバターニング成膜しても良い。インクジエツ卜方式の法が材料を格段に節約することができる。

図 2 3 Eでは、赤色発光層材料ィンク 3 0 7、緑色発光層材料ィンク 3 0 8、青色発光層材料ィンク 3 0 9をそれぞれ所定の画素にィンクジュットへッド 3 1 0より吐出することにより R， G， B， 3 色の発光層を形成する。緑色発光層材料には、 P P V前駆体用液を D M F、グリセリン、ジエチレングリコールの混合液で希釈してインク化したものを用いた。赤色発光層材料インクには、この P P Vを用いた緑色ィンクに赤色色素ローダミン 1 0 1を P P Vに対して 1 . 5 w t % 加えたインクを用いた。青色発光層材料インクには、ポリジォクチルスルフルォレンをキシレンに溶解したものをィンクとして用いた。発光材料層ィンク 3 0 7、 3 0 8、 3 0 9のプラズマ処理ボリイミド表面上での接触角は 6 0度以上であるため、混色の生じなレ、高精細なパター二ングが可能となる。モノクロ有機 E L素子を形成する場合にはスピンコート法により発光層を形成しても良い。

また、前記プラズマ処理により正孔注入層材料液あるいは発光層ィンクとの接触角が 2 0度〜 3 0度になるようなガラス層を下層にした 2層からなるバンクを形成した基板を用いてもよレ、。バンク裾で短絡する恐れを回避することができる.,

( 1 0) ：第 1 0の実施例

本発明の第 1 ()の実施例に係わる薄膜形成方法ならびに着色薄膜を備えた力ラーフィルターの製造方法について図面を用いて説明する。

図 2 4 A 2 4 Dはカラーフィルターの製造方法を示す工程断面図である„ 図 2 4 Aに示す工程では、ガラス基板 3 1 1上に樹脂 BM (ブラックマトリックス） 3 1 2をフォトリソ法により形成する _: バタンはストライプであっても良いし、円形に抜けたパターンでも良い。

図 2 4 Bに示す工程では、酸素ガス流量が 5 0 () S C CM 。ヮー 1 . () W,Z c m ²、圧力 1 t o r r とレ、う条件で酸素プラズマ処理を 1分行うパヮ、-- 3 0 0W、電極一基板間距離 1 mm、酸素ガス流量 8 0 c c m、ヘリゥムガス流量 1 0 1 /m i n、搬送速度 1 0 mmZ sで大気圧プラズマ処理を行っても良い。酸素プラズマ処理により親水性のガラス表面 1 3ならびに活性化（親水化）された樹脂 BM層 3 1 4が形成される」酸素プラズマ処理はガラス上の樹脂残さをアツシングするという効果も有する。

続いて図 2 4 Cに示す工程では、 C F ₄ガス流量が 9 0 0 S C CM、パワー 0 W/ c m ²、圧力 1 t o r r という条件で C F ,プラズマ処理を 3 0分行う _;, パヮ一 3 0 0 W、電極一基板間距離 1 m m C F ₄ガス流量 1 0 0 c c m、ヘリゥムガス流量 1 0 1 /m i n、搬送速度 5 mmZ sの条件下で大気圧プラズマ処理を行ってもよい。親水性のガラス表面 3 1 3を保持したままで樹脂 BM表面をテフロン化された撥ィンク性表面 3 1 5に改質することができる。

基板表面の汚染の程度が軽い場合は、酸素プラズマ処理を行わず、 C ,ガス流量が 9 0 0 S C CM ヮ 1 . 0 WZ c m², 圧力 1 t o r r という条件で C F ₄プラズマ処理を：3 0 6 0分行つても同様の効果が得られた。

図 2 4 Dに示す工程では、赤色光透過顔料ィンク 3 1 6、緑色光透過顔料ィンク 3 1 7、青色光透過顔料インク 3 1 8をそれぞれ所定の画素にインクジヱットヘッド 3 1 9より吐出することにより R， G , B , 3 色のフィルタ一層を形成する。顔料インク 3 1 7、 3 1 8、 3 1 9のプラズマ処理樹脂 B M表 ϊΐί上での接触角は 6 0度以上であるため、混色のなレ、高精細なバターニングが可能となる。また、前記プラズマ処理により顔料インクとの接触角が 2 0度〜 5 0度になるような材料を下層にした 2層からなるバンクを形成した基板を用いてもよい。色抜け膜厚むらの恐れを回避することができる。

( 1 1 ) ：第 1 1 の実施例

本発明の第 1 1 の実施例に係わる表面改質法ならびに薄膜形成法について図面を用いて説明する。

図 2 5 Α〜 2 5 Dは、バンクを無機物および有機物の 2層で形成した場合の効果を示した図である。

図 2 5 Αに示す工程では、 I T〇基 3板 2 0上に下層がガラス 3 2 1、上層がポリイミド 3 2 2からなる積層バンクをフォトリソ法により形成する _;、

図 2 5 Bに示す工程では、第 8〜第 ] 0の実施例で示したような酸素ブラズマ、フッ素プラズマ処理を連続しておこなう。 I T O基板表面、バンク下層ガラス表面は親水化され、バンク上層ボリイミドは撥液化される。

図 2 5 Cに示す工程では、インクジェットヘッド 3 2 6より薄膜材料ィンク A ； 3 2 7および薄膜材料ィンク B ； 3 2 8を吐出することにより隣接する凹部に異なる特性の薄膜材料液を塗布する。プラズマ処理後、薄膜材料インクに対する I T O表面 3 2 3での接触角は 2 0度以下、バンク下層ガラス表面 3 2 4では 3 0〜 4 0度、バンク上層ポリイミド表面 3 2 5では 9 ()度の接触角を示す _c べィク後、図 2 5 Dに示すよ：)に、薄膜 A ; 3 2 9および薄膜 B ; 3 3 0を得る。プラズマ処理ポリイミド表面 3 2 5は強い撥ィンク性を示すため、図に示すようにポリイミドからなるバンク裾周辺では平坦に成膜されないことがある。しかし、 I T O表面 3 2 3およびガラス表面 3 2 4はともに親インク性のため、ガラスで形成された下層ンク裾周辺も成膜され I T O表面上では平坦な膜 -/)；形成される。有機 E L素子など I T Oと電極で有機薄膜を挟む構造を有する素子の場合、 I T O上に膜が形成されていないために起こる短絡を防ぐことができろ.:. また、カラーフィルタ一の製造においては膜厚ムラによる色ムラを防ぐために大変有効である。

以上のように、第 8〜第 ]. 1の実施例によれば、同一基板上に有機物で形成したバンクを有する基板に、酸素ガスプラズマ処理を行った後、これに続けてフッ素系ガスブラズマ処理を行うことで、基板表面の親液性を保持したままで、バンクに半永久的な撥液性を付与することができる

また、上記方法によれば、簡便な方法で、同一基板上に表面エネルギーが制御されたパターンを形成することができ、従来のスピンコート等の塗布法だけでなく、インクジェット方式による塗膜方法で、薄膜材料液を精密にバターニング成膜することが可能となる。よってカラーフィルターやフルカラ一有機 E し装置の製造を混色、色ムラ、クロストークなく、低コストかつ簡便に製造することが可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . インクジエツト法により薄膜をバタ一二ング形成するために用レ、られる、所定の高さのバンクおよび該バンクにより区切られた被塗布領域が面上に形成された薄膜バターニング用基板において、

前記バンクの幅を a ( μ m )、その高さを（ ( μ m ) とし、前記被塗布領域の幅を b ( μ m ) とし、かつ、薄膜層を形成する液体材料のインクジェット液滴径を d ( μ m ) とするとき、前記バンクが、（ d Z 2 ) < b < 5 dを満足するように形成されていることを特徴とする薄膜パターニング用基板,::.

2 . 前記バンク力；、更に a > ( d / 4 ) を満足するように形成されていることを請求項 1記載のパターニング用基板。

3 . 前記バンクが、更に c 〉 t。〔 t。（ μ m ) は薄膜層の膜厚〕を満足するように形成されていることを特徴とする請求項 1又は 2記載の薄膜素子,，

4 . 前記バンクが、更に c 〉 d / ( 2 b ) を満足するように形成されていることを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれか一項記載の薄膜パタ--ユング用基板。

5 . 前記バンクの少なくとも上面が有機物で形成されていることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか一項記載の薄膜パターユング用基板。

6 . 前記バンクの上面および側面が有機物で形成されていることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか一項記載の薄膜パターユング用基板。

7 . 前記バンクは下層の無機物と上層の有機物との 2層で形成されていることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか一項記載の薄膜パターニング用基板 _c

8 . 前記バンクは下層の無機物と上層の有機物との 2層で形成され、該無機物の少なくとも側面は該有機物で覆っていないことを特徴とする請求項 7記載の薄膜パターニング用基板。

9 . 前記被塗布領域が無機物であることを特徴とする請求項 1乃至 8のいずれか一項記載の薄膜パターニング用基板。

1 0 . 前記バンクの上部上面に液滴溜構造を有する請求項 ] 乃至 9のいずれか一項記載の薄膜バタ一ニング用基板。

1 1 . 前記バンクを形成する有機物表面の接触角が 5 0 ° 以上、該バンクを形成する無機物表面に対する接触角が 2 0 ° 〜5 0。、かつ前記薄膜液体材料に対する前記被塗布領域の表面の接触角が 3 0。以下になるように表面処理を施した請求項 5乃至 1 0のいずれか- 項記載の薄膜パターユング用基板：

1 2 . 前記表面改質がプラズマ処理によって行われることを特徴とする請求項 1 1記載の薄膜バタ一二ング用基板。

1 3 . 請求項 1乃至 1 2のいずれか一項に記載の薄膜パターニング用基板を用いてインクジエツト法により薄膜をパターニング形成する薄膜形成方法。

1 4 . 請求項 1 3に記載の薄膜形成方法により形成される薄膜素子。

1 5 . 赤色、緑色または青色から選択された発光色を有する有機薄膜が独立してバタ一ユングされた有機 E L素子である請求項 1 4記載の薄膜素子。

1 6 . 赤色、緑色または青色から選択された発光色だけを透過する有機薄膜が独立してパターニングされたカラ一フィルタである請求項 1 4記載の薄膜素子。

1 . 請求項 1乃至 1 6のいずれか一項記載の薄膜素子を備える表示装置。

1 8 . 請求項 1 7記載の表示装置と、この表示装置に対する回路装置とを備えてなる表示用電子機器。

1 9 . デイツプ法またはスピンコート法により薄膜をパター二ング形成するために用いられる、所定の高さのバンクおよび該バンクにより区切られた被塗布領域が面上に形成された薄膜パターニング用基板において、

少なくとも該バンクの表面が有機物で形成され、前記被塗布領域が無機物で形成されていることを特徴とする薄膜バタ一ニング用基板。

2 0 . デイツプ法またはスピンコート法により薄膜をパターニング形成するために用いられる、所定の高さのバンクおよび該バンクにより区切られた被塗布領域が面上に形成された薄膜バタ一ニング用基板において、

前記バンクの上面および側面が有機物で形成され、前記被塗布領域が無機物で形成されていることを特徴とする薄膜パターユング用基板。

2 1 . ディップ法またはスピンコー卜法により薄膜をパターニング形成するために用いられる、所定の高さのバンクおよび該バンクにより区切られた被塗布領域が面上に形成された薄膜パタ一ニング用基板において、

前記バンクは下層の無機物と上層の有機物との 2層で形成され、前記被塗布領域が無機物で形成されていることを特徴とする薄膜パターニング用基板

2 2 . 前記バンクは下層の無機物の少なくとも側面は前記有機物で覆っていないことを特徴とする請求項 2 1記載の薄膜バタ一ニング用基板。

2 3 . 前記バンクを形成する有機物表面の接触角が 5 0 ° 以上、該バンクを形成する無機物表面に対する接触角が 2 0。〜 5 0 ° 、かつ前記薄膜液体材料に対する前記被塗布領域の表面の接触角が 3 0 ° 以下になるように表面処理を施した請求項 1 9乃至 2 2のいずれか一項記載の薄膜パターニング用基板

2 4 . 前記表面改質がプラズマ処理によって行われることを特徴とする請求項 2 3記載の薄膜パターニング用基板。

2 5 . 請求項 1 9乃至 2 4のいずれか一項に記載の薄膜パターニング用基板を用いてディッブ法またはスピンコート法により薄膜をバタ一ユング形成する薄膜形成方法。

2 6 . 前記ディップ法またはスピンコ一ト法に用いる液体材料の表面張力が 3 0 d y n e Z c m以下の値である請求項 2 5記載の薄膜形成方法。

2 7 . 請求項 2 5または 2 6に記載の薄膜形成方法により形成されろ薄膜素子。

2 8 . 請求項 2 7記載の薄膜素子を備えてなる表示装置。

2 9 . 請求項 2 8記載の表示装置と、この表示装置に対する電子回路とを備えてなる表示用電子機器。

3 0 . バンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填して薄膜層を形成する薄膜形成方法であって、

無機材料で構成されるバンク形成面に有機材料で前記バンクを形成するバンク形成工程と、

所定の表面処理を行った場合に、前記有機材料が前記無機材料に比べて前記薄膜材料液に対する非親和性の程度がより高くなるような一定条件下で前記バンクおよび前記バンク形成面に対して前記表面処理を施す表面処理工程と、

前記表面処理がされたバンクで囲まれる領域に前記薄膜材料液を充填して薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、を備えたことを特徴とする薄膜形成方法。

3 1 . 前記表面処理は、導入ガスにフッ素またはフッ素化合物を含んだガスを使用し、減圧雰囲気下でプラズマ照射をする減圧ブラズマ処理である請求項 3 0に記載の薄膜形成方法。

3 2 . 前記表面処理は、導入ガスにフッ素またはフッ素化合物を含んだガスを使用し、大気圧雰囲気下でプラズマ照射をする大気圧プラズマ処理である請求項 3 0に記載の薄膜形成方法。

3 3 . 前記一定条件は、フッ素系化合物が酸素よりも多いことを条件とする請求項 3 1または請求項 3 2に記載の薄膜形成方法。

3 4 . 前記一定条件は、フッ素系化合物および酸素の総量に対するフッ素系化合物の含有量が 6 0 %以上に設定されている請求項 3 3に記載の薄膜形成方法。

3 5 . 前記フッ素またはフッ素化合物を含んだガスは C F ₄、 S F ₆、 C H F ₃等のハロゲンガスを用いる請求項 3 1または 3 2に記載の薄膜形成方法。

3 6 . 前記薄膜材料液の前記バンク形成面に対する接触角が 2 0度以下になるように前記表面処理の条件が設定される請求項 3 0に記載の薄膜形成方法。

3 7 . 前記薄膜材料液の前記バンク形成面に対する接触角が 5 0度以上になるように前記表面処理の条件が設定される請求項 3 0に記載の薄膜形成方法。

3 8 . 前記バンク形成工程は、前記バンクを上層および下層の二層で形成する請求項 3 0に記載の薄膜形成方法。

3 9 . 前記バンク形成ェ程は、前記バンク形成面に下層膜を形成する下層膜形成工程と、前記下層膜上で前記バンクの形成領域に合わせて上層を形成する上層形成工程と、前記上層をマスクとして当該上層が設けられていない領域の前記下層膜をエッチングして除去する除去ェ程と、を備える請求項 3 8に記載の薄膜形成方法。

4 0 . 前記バンク形成工程は、前記バンク形成面に下層膜を形成する下層膜形成工程と、当該下層膜を前記バンク下層の形成領域に合わせて露光 ·現像する工程と、前記下層を覆って上層膜を形成する上層膜形成工程と、当該 1:層膜を前記バンク上層の形成領域に合わせて露光 ·現像する工程と、を備える請求項 3 8に記載の薄膜形成方法。

4 1 . 前記表面処理は、前記バンク下層の前記薄膜材料液に対する親和性が前記画素電極のそれ以下であって前記バンク上層のそれ以上に設定するものである請求項 3 8に記載の薄膜形成方法。

4 2 . 前記バンク上層の表面が前記薄膜材料液に対し接触角が 5 0度以上になるように前記表面処理の条件が設定される請求項 3 8に記載の薄膜形成方法。

4 3 . 前記バンク下層の表面が前記薄膜材料液に対し接触角が 2 0度乃至 4 0度の範囲になるように前記表面処理の条件が設定される請求項 3 8に記載の薄膜形成方法。

4 4 . 前記バンクで固まれる領域には画素電極が設けられ、前記薄膜材料液は薄膜発光素子を形成するための有機半導体材料である請求項 3 0乃至請求項 4 3に記載の薄膜形成方法 ₃

4 5 . 前記画素電極は I T O電極膜である請求項 4 4に記載の薄膜形成方法'，

4 6 . 前記バンクはボリイミドなどの絶縁有機材料である請求項 3 0に記載の薄膜形成方法.：.

4 7 . 前記バンク下層はシリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはァモルファスシリコンのいずれかである請求項 3 8に記載の薄膜形成方法。

4 8 . 請求項 3 0乃至請求項 4 7のいずれか一項に記載された薄膜形成方法で製造された表示装置。

4 9 . 基板上に形成されたバンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填するための表面改質方法であって、バンクが形成された基板に、酸素ガスプラズマ処理を行う第一工程と、前記第一工程後、これに続けてフッ素系ガスプラズマ処理を行う第二工程とを備えた表面改質方法。

5 0 . 少なくとも前記第一ェ程および第二工程のいずれかのブラズマ処理が、大気圧下で処理される大気圧ブラズマであることを特徴とする請求項 4 9 記載の表面改質方法，

5 1 . 少なくとも前記第一工程および第二工程のいずれかのプラズマ処理が、減圧下で処理される減圧プラズマであることを特徴とする請求項 4 9記載の表面改質方法。

5 2 . 基板上に形成されたバンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填するための表面改質方法であって、バンクが形成された基板に、フッ素系ガスプラズマ処理を行う工程を備えた表面改質方法。

5 3 . 前記プラズマ処理が、減圧下で処理される減圧プラズマであることを特徴とする請求項 5 2記載の表面改質方法。

5 4 . 前記基板が無機物であることを特徴とする請求項 4 9乃至 5 3のいずれか一項に記載の表面改質方法。

5 5 . 前記基板上に形成されたバンクにおいて、少なくとも該バンクの上面が有機物で形成されていることを特徴とする請求項 4 9乃至 5 3のいずれか一項に記載の表面改質方法。

5 6 . 前記基板上に形成されたバンクにおいて、該バンクの上面および側面が有機物で形成されていることを特徴とする請求項 4 9乃至 5 3のいずれか一項に記載の表面改質方法。

5 7 . 前記基板上に形成されたバンクにおいて、該バンクは下層の無機物と上層の有機物の 2層で形成さていることを特徴とする請求項 4 9乃至 5 3のいずれか一項に記載の表面改質方法。

5 8 . 前記基板上に形成されたバンクにおいて、該バンクは下層の機物と上層の有機物の 2層で形成され、該無機物の少なくとも側面は該有機物で覆われていないことを特徴とする請求項 4 9乃至 5 3のいずれか-一項に記載の表面改質方法。

5 9 . 前記無機物からなる基板表面を親液化する請求項 5 4記載の表面改質方法。

6 0 . 前記バンクを形成する有機物表面を撥液化する請求項 5 5乃至 5 8 のいずれか一項に記載の表面改質方法。

6 1 . 前記バンクを形成する有機物表面をテフロン化する請求項 6 0記載の表面改質方法。

6 2 . 前記バンクを形成する有機物表面を撥液化し、かつ前記無機物からなる基板表面を親液化する請求項 4 9乃至 6 1のいずれか一項に記載の表面改質方法。

6 3 . 前記薄膜材料液の前記基板表面に対する接触角が、 3 0度以下である請求項 5 9に記載の表面改質方法。

6 4 . 前記薄膜材料液の前記バンクを形成する有機物表面に対する接触角が、 5 0度以上である請求項 6 ()に記載の表面改質方法。

6 5 . 前記薄膜材料液の前記基板表面に対する接触角が、 3 0度以下であり、かつ前記バンクを形成する有機物表面に対する接触角が、 5 0度以上である請求項 6 2に記載の表面改質方法。

6 6 . 前記薄膜材料液の前記基板表面に対する接触角が、 3 0度以下、前記バンクを形成する下層表面に対する接触角が、 2 0度から 5 0度、前記バンク上層を形成する有機物表面に対する接触角が、 5 0度以上である請求項 4 9乃至 6 5のいずれか一項に記載の表面改質方法。

6 7 . 基板上に形成されたバンクで随まれた領域に薄膜材料液を充填し、薄膜を形成する方法であって、請求項 4 9乃至 6 6のいずれか一項に記載の表面改質が施された基板のバンクで囲まれた領域に、当該表面改質後直ちにィンクジェット方式によって前記薄膜材料液を充填する工程を備えた薄膜形成方法。

6 8 . 基板上に形成されたバンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填し、薄膜を形成する方法であって、請求項 4 9乃至 6 6のいずれか一項に記載の表面改質が施された基板のバンクで囲まれた領域に、当該表面改質後直ちにスピンコ ―ト法あるいはディップ法等によって前記薄膜材料液を充填する工程を備えた薄膜形成方法。

6 9 . 請求項 6 7または 6 8に記載の薄膜形成方法により形成した薄膜を備えた表示装置。

7 0 . 前記表示装置がカラ一フィルターである請求項 6 9記載の表示装置。 7 1 . 前記表示装置が有機 E L素子である請求項 6 9記載の表示装置。

7 2 . 請求項 6 7または 6 8に記載の薄膜形成方法により薄膜を形成する表示装置の製造方法。

7 3 . 前記表示装置がカラーフィルターである請求項 6 9記載の表示装置の製造方法。

7 4 . 前記表示装置が有機 E L素子である請求項 6 9記載の表示装置の製造方法。

7 5 . 前記バンクで囲まれた部分の平面形状が円形又は楕円形である請求項 1記載のパターニング用基板。

7 6 . 基板と、この基板上に所定のパターンの形状のバンクを有する薄膜パターユング用基板において、該バンクの開口部の形状が環状に形成されている薄膜パターニング基板 _:，

7 7 . 前記環状の開口部の形状が円形又は楕円形である請求項 7 6記載のパターニング用基板。

7 8 . 基板と、該基板上に所定のパターンの形状のバンクと、該バンクに囲まれた領域に発光材料薄膜を有する E L素子において、該バンクの開口部の形状が環状に形成されている E L素子。

7 9 . 前記環状の開口部の形状が円形又は楕円形である請求項 7 8記載の

E L素子,.

補正書の請求の範囲

[ 1 9 9 9年 8月 2 0日（2 0 . 0 8 . 9 9 ) 国際事務局受理：新しい請求の範囲 8 0が加えられた；他の請求の範囲は変更なし。（1頁) ] 薄膜パターエング基板

7 9 . 前記環状の開口部の形状が円形又は楕円形である請求項 7 8記載の E L素子。

8 0 . (追加）基板においてバンクで囲まれた領域に薄膜形成材料を充填するための表面改質方法であって、バンクが形成された基板全表面に一連の表面改質処理を均一に行い、この一連の処理によりバンク部表面の薄膜形成材料に対する非親和性を、バンク間部分の表面のそれに対して高める工程を有する表面改質方法。

補正された用紙（条約第 19条)