JP2004281529A - Organic active element and display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic active element and a display device which have barrier properties well balanced with prevention of their deteriorations in characteristics. <P>SOLUTION: An organic TFT 12 and a drive electrode 16 formed on a substrate 10 are covered with a passivation film 14. The passivation film 14 is a laminated film composed of a first film 28 and a second film 30. The first film 28 is formed of a certain material through a certain method so as not to damage the organic TFT under it. The second film 30 is made of ultraviolet-curing resin material. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機アクティブ素子および表示デバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】
アクティブ素子には、ダイオードやトランジスタ等の種々のものがある。このうちアクティブマトリクス駆動に用いられるものについて見ると、3端子をもつTFTや2端子をもつMIM等を挙げることができる。
【0003】
そして、例えば、TFTの場合、半導体として無機材料を用いた無機TFTと半導体として有機材料を用いた有機TFTとに大別することができる。
【0004】
後者の有機TFTは、前者の無機TFTに比べて、製造プロセスが比較的簡易でかつ製造コストが安いことが知られている。また、有機TFTは、無機TFTに比べて成膜温度を低くすることができ、このため、有機TFTをガラス転移温度の低いプラスチック基板上に比較的容易に形成することができるという特徴がある。有機TFTをプラスチック基板上に形成した素子は、フレキシブルで軽量である点で一般的な無機材料の基板を用いた素子よりも優れる。
【0005】
上記の特徴をもつ有機TFTは、電子デバイスへの適用が注目されており、特に、電子ディスプレイ等の表示デバイスへの応用研究が盛んに行われている。
【0006】
しかしながら、有機TFTは、無機TFTに比べて耐薬品性に劣り、また、周囲の環境の影響を受けやすく、このため、素子特性が劣化しやすいという問題がある。
【0007】
特に、表示デバイスへの応用を考えた場合、有機TFT上に、液晶や発光材料等の表示材料を用いて液晶層や発光層等の表示素子を形成する必要があるが、これらの表示素子を形成する製造段階において、また、完成した表示デバイスを使用する段階においても、表示材料が有機半導体を汚染し、表示素子の特性を劣化させるおそれがある。
【0008】
このような不具合を防ぐためには、有機TFTを適当なパッシベーション膜(保護膜)で覆う必要がある。
【0009】
有機TFTを用いた表示デバイスにおいて、パッシベーション膜を形成した例はいくつか報告されている。
【0010】
例えば、パッシベーション膜の材料としてポリマー材料であるポリビニルアルコール(以下、PVAということがある。)を用い、これを溶媒としての水に溶かして有機TFTに塗布することにより、下地となる有機TFTへ与えるダメージを小さくすることができることが報告されている(例えば非特許文献1参照。)。
【0011】
また、パッシベーション膜の材料としてとして無機材料であるシリコンナイトライド(SiN)を用い、有機TFTにスパッタすることにより、ガスや水分の透過を阻止する、バリヤ性の高いパッシベーション膜が得られることが報告されている(例えば非特許文献2参照。)。
【0012】
【非特許文献1】
C.D.Sheraw et al.“Organic thin film transistor−driven polymer−dispersed liquid crystal displays on flexible polymeric substrates”Appl. Physics.letters,Vol.80,No.6,pp1088−1090(2002)
【0013】
【非特許文献2】
P.Mach et al.“monolithically integrated,flexible display of polymer−dispersed liquid crystal driven by rubber−stamped organic thin film transistors” Appl. Physics.letters,Vol.78,No.23,pp1088−1090(2002)
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のパッシベーション膜を形成した例のうち、前者のポリマー材料を用いたものは、パッシベーション膜のバリヤ性が高くないため、液晶等の表示材料が有機TFTに浸透することを完全に防ぐことは難しく、このため、例えば、パッシベーション膜を多層化して厚膜化等する必要がある。ところが、例えば液晶層を用いた表示デバイスの場合、パッシベーション膜を厚膜化すると、膜の容量が小さくなるため、分圧比の関係から、液晶層に印加される電圧が小さくなる。このため、駆動電圧を上げることが必要になり、また、これに伴う問題も生じる。
【0015】
一方、後者の無機材料を用いたものは、スパッタ法により有機TFT上にパッシベーション膜を形成する際に、成膜材料のイオンが有機TFTに衝突するときのエネルギによって有機TFTの表面性状や膜品質に影響を与えるおそれがある。また、緻密なパッシベーション膜を得るにはある程度高温下で成膜する必要があるため、耐熱性に乏しいプラスティック基板を用いたプロセスには適さない。
【0016】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、適度のバリヤ性を有するとともにパッシベーション膜を形成する際に生じ得る素子の特性の劣化が小さい、バリヤ性と素子特性の劣化防止のバランスのよい有機アクティブ素子およびその有機アクティブ素子を備えた表示デバイスを提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る有機アクティブ素子は、基板に作製され、パッシベーション膜で覆われてなる有機アクティブ素子において、該パッシベーション膜が、有機溶媒不使用条件下かつ低温下、塗布法または浸漬法によって該有機アクティブ素子上に形成される第1の有機膜と、該第1の有機膜上に紫外性硬化樹脂を用いて形成される第2の有機膜とで構成されてなることを特徴とする。ここで、有機溶媒不使用条件下とは、塗布または浸漬して用いる第1の有機膜の材料を溶液の形態で使用するときの溶媒として有機溶媒を用いることなく水等の溶媒を用いることをいう。また、低温下とは、有機TFTにダメージを与えない温度条件下であることをいい、低温とは、例えば室温〜80℃程度の温度をいう。
【0018】
また、本発明に係る有機アクティブ素子は、基板に作製され、パッシベーション膜で覆われてなる有機アクティブ素子において、該パッシベーション膜が、ガスバリヤ性を有する第1の有機膜と、該第1の有機膜上に紫外性硬化樹脂を用いて形成される第2の有機膜とで構成されてなることを特徴とする。
【0019】
これにより、適度のバリヤ性を有するとともにパッシベーション膜を形成する際に生じ得る素子の特性が劣化が小さい、バリヤ性と素子特性の劣化防止のバランスのよい有機アクティブ素子を得ることができる。
【0020】
この場合、前記第1の有機膜の材料が、ポリビニルアルコール若しくはポリビニルフェノール、または、LB膜であると好適である。
【0021】
また、この場合、有機アクティブ素子は、有機TFTであると、上記の効果を好適に得ることができる。
【0022】
また、この場合、前記基板がプラスティックフィルム基板であると、ダメージのないフレキシブルな基板を好適に得ることができる。
【0023】
また、本発明に係る表示デバイスは、上記の有機アクティブ素子の上に表示材料を用いて表示素子が形成されてなると、上記の効果を好適に得ることができ、高性能な画像表示を得ることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明に係る有機アクティブ素子および表示デバイスの好適な実施の形態(以下、本実施の形態例という。)について、有機TFTを用いた液晶表示装置を例にとり、図を参照して、以下に説明する。
【0025】
まず、本実施の形態例に係る有機TFT(有機アクティブ素子)について、図1を参照して説明する。
【0026】
本実施の形態例に係る有機TFTは、基板10上に形成された有機TFT12がパッシベーション膜14で覆われている。また、有機TFT12より延出する駆動電極16もパッシベーション膜14で覆われている。なお、これに限らず、駆動電極16がパッシベーション膜14から露出する構成としてもよい。また、有機TFT12は基板10に埋め込み形成された形態であってもよい。
【0027】
基板10は、ガラス、石英、プラスティック等の適宜の材料で形成したものを用いることができる。
【0028】
有機TFT12は、基板10の上に、順次、ゲート電極18、ゲート絶縁膜20および有機半導体22を有し、さらに、有機半導体22の上に対向、離間してソース電極24およびドレイン電極26を有する構成である。
【0029】
ゲート電極18は、例えば、タンタル、アルミニウム、チタン、ニオブ、ジルコニウム、ハフニウム、クロム、モリブデン、モリブデンータンタル合金またはポリエチレンジオキシチオフェン(PEDTまたはPEDOT)等の導電性高分子等から適宜選択した材料で数百nm程度の厚みに形成される。
【0030】
ゲート絶縁膜20は、例えば、BZT、Al、Ta、HfO、ZrO等の無機材料またはポリイミド等の有機絶縁材料を用いて数十〜100nm程度の厚みに形成される。
【0031】
有機半導体22は、例えば、材料としてペンタセン等の有機材料を用い、ゲート絶縁膜20上に50nm程度の厚みに形成される。
【0032】
ソース電極24およびドレイン電極26は、例えば、材料としてAuを用い、有機半導体22上に100nm程度の厚みにストリップ状に形成される。
【0033】
駆動電極16は、ドレイン電極26に接続して設けられ、例えばAuやAl等の材料で形成される。
【0034】
パッシベーション膜14は、有機TFT12上に形成される第1の膜28および第1の膜28上に形成される第2の膜30からなる積層膜である。第1の膜28および第2の膜30は、それぞれ、単層膜であってもよく、また、複数層からなる積層膜でであってもよい。
【0035】
第1の膜28は、下地となる有機TFTに損傷を与えるおそれのない材料および作製方法により形成される。また、第1の膜28は、適度のガスバリヤ性を有する材料で形成される。
【0036】
すなわち、第1の膜28は、有機溶剤を溶剤として用いることなく例えば水に溶解して溶液とし、この溶液を塗布法によりあるいは溶液中に浸漬して成膜することができ、また得られる膜が適度のバリヤ性を有する有機材料を用いて形成される。このため、第1の膜28は、有機TFT12にダメージを与えることなく簡易な方法により形成することができる。
【0037】
このような有機材料としては、電極材料等との良好な濡れ性を確保する点もさらに考慮して、例えば、前記したPVAを好適に用いることができる。また、PVAに変えて、ポリビニルフェノールを用いることもできる。さらにまた、適度のガスバリヤ性を有する他の有機材料を作製方法を塗布法等に限定することなく用いることもできる。また、これらの塗布膜に変えてLB膜(Langmuir Blodgett menbrence film)を用いることもできる。
【0038】
第1の膜28は、例えば50〜100nm程度の厚みに形成される。
【0039】
第2の膜30は、紫外線硬化型樹脂材料により例えば0.5μm程度の厚みに形成される。
【0040】
紫外線硬化型樹脂材料として、例えば、短時間で膜を形成する観点からはアクリル樹脂を、また、膜質の安定性の観点からはエポキシ樹脂を、それぞれ好適に用いることができる。
【0041】
第2の膜30は、通常の有機膜に比べて緻密性に優れ、適度のバリヤ性を有する。また、第2の膜30は、有機溶剤をはじめとする耐薬品性に優れる。
【0042】
また、第2の膜30は、高温プロセスを必要としないため、第1の膜28とともに、有機TFT12や耐熱性に乏しいプラスティックフィルム材料を用いた基板に熱によるダメージを与えることがない。
【0043】
上記のように構成される本実施の形態例に係る有機TFTの製造方法について、有機TFT自体は、定法(通常の方法)で作製することができるため説明を省略し、有機TFT12上にパッシベーション膜14を作製する方法を、図2(a)、図2(b)を参照して以下説明する。
【0044】
まず、PVAを材料として第1の膜28を作製する方法について説明する。
【0045】
PVAを水に溶解して例えば10質量%溶液を調製する。この溶液を、スピンコート法、インクジェット法等の適宜の塗布法を用いて有機TFT12および駆動電極16が形成された基板10の全面にわたって塗布する。その後、70〜80℃程度の温度で乾燥して水分を除去し、PVDからなる第1の膜28を得る。
【0046】
これにより、簡易な作製方法で第1の膜28を形成することができ、また、このとき、膜の作製を無有機溶剤下、すなわち、溶媒として有機溶剤を用いることなく行うため、有機溶剤を用いたときに有機溶剤が有機TFT12に浸透して生じ得る有機TFT12の特性の劣化を招くことがない。
【0047】
また、膜の作製を、室温等の低温下で行うため、高温化で膜を作製したときに生じ得る有機TFTの特性の劣化を招くことがない。また、基板として、耐熱性の低いプラスチックフィルム基板を用いてフレキシブルな素子を得ることができる。
【0048】
なお、第1の膜28は、親水基と疎水基を併せ持つ有機化合物を溶解した水中に有機TFT12を浸漬して形成するLB膜であってもよい。
【0049】
つぎに、紫外線硬化型アクリル樹脂を用いて第2の層30を作製する方法について説明する。
【0050】
紫外線硬化型アクリル樹脂を、第1の膜28の場合と同様にスピンコート法等の塗布法により第1の膜28の全面にわたって塗布する。ついで、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、紫外線硬化型アクリル樹脂からなる第2の膜30を得る。
【0051】
これにより、簡易な作製方法で第2の膜30を形成することができ、また、このとき、膜を形成するのに高温プロセスを必要としないため、熱による、有機TFTの特性の劣化等を招くことがない。
【0052】
なお、パッシベーション膜14から駆動電極16を露出させるときは、通常の場合のように、マスク蒸着やリソグラフィ等の方法を用いてパッシベーション膜14を所定のパターンに形成する。
【0053】
以上説明した本実施の形態例に係る有機TFTは、適度のバリヤ性を有し、簡易な方法で、有機TFTにダメージを与えることなく形成したパッシベーション膜を得ることができる。いいかえれば、本実施の形態例に係る有機TFTは、バリヤ性と有機TFTの劣化防止のバランスに優れる。
【0054】
なお、第1の膜28は、有機TFT12と第2の膜30との間にあって層間膜としても機能する。すなわち、第1の膜28は、第1の膜28上に塗布した紫外線硬化型樹脂がが硬化して第2の膜30が得られるまでの間のいわば緩衝材として機能し、あるいは、有機TFT12表面に生じ得る凹凸を平滑化する平滑層として機能する。
【0055】
つぎに、本実施の形態例に係る液晶表示装置(表示デバイス)について、同じく図1を参照して説明する。
【0056】
図1において、本実施の形態例に係る液晶表示装置は、上記本実施の形態例に係る、パッシベーション膜14によって覆われた有機TFT12の、パッシベーション膜14の上に表示材料としての液晶を用いた液晶層32が設けられ、液晶層32の上に対向電極34が設けられ、表示素子とされている。
【0057】
液晶層32は、対向電極34と、パッシベーション膜14との間に液晶を注入して形成される。液晶は、通常の適宜の材料を用いることができ、適宜の方法で作製することができる。
【0058】
対向電極34は、通常の材料を用い、通常の方法で作製することができる。
【0059】
上記本実施の形態例に係る液晶表示装置は、上記本実施の形態例に係る有機TFTの効果を好適に発揮することができ、液晶層を形成するときに液晶が浸透して有機TFTに与え得るダメージが防止される。本実施の形態例に係る液晶表示装置は、高性能な画像表示を得ることができる。
【0060】
なお、この場合、有機材料からなるパッシベーション膜14が駆動電極16上にも形成されているが、液晶層32の厚みに比べてパッシベーション膜14の厚みが大幅に薄いため、駆動上、支障を生じることはない。
【0061】
本実施の形態例に係る液晶表示装置の有機TFTの静特性を測定した結果を図3に示す。なお、参考例として、有機TFT上にパッシベーション膜としてPVA膜のみを設けた液晶表示装置のPVA膜上に直接液晶を注入したときの有機TFTの静特性を測定した結果を合わせて図4に示す。
【0062】
図3および図4を比較すると、図4の有機TFTは、ドレイン電流値が大幅に減少し、ゲートの制御性が悪いことが明らかであるが、図3の本実施の形態例に係る有機TFTは、図4のような特性の劣化が見られない。
【0063】
【発明の効果】
本発明に係る有機アクティブ素子によれば、基板に作製され、パッシベーション膜で覆われてなる有機アクティブ素子において、パッシベーション膜が、有機溶媒不使用条件下かつ低温下、塗布法または浸漬法によって有機アクティブ素子上に形成される第1の有機膜と、第1の有機膜上に紫外性硬化樹脂を用いて形成される第2の有機膜とで構成されてなり、または、基板に作製され、パッシベーション膜で覆われてなる有機アクティブ素子において、パッシベーション膜が、ガスバリヤ性を有する第1の有機膜と、第1の有機膜上に紫外性硬化樹脂を用いて形成される第2の有機膜とで構成されてなるため、バリヤ性と素子特性の劣化防止のバランスのよい有機アクティブ素子を得ることができる。
【0064】
また、 本発明に係る有機アクティブ素子によれば、基板がプラスティックフィルム基板であるため、ダメージのないフレキシブルな基板を好適に得ることができる。
【0065】
また、本発明に係る表示デバイスによれば、上記の有機アクティブ素子の効果を好適に得ることができ、高性能な画像表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態例に係る有機TFTを用いた液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図2】本実施の形態例に係る有機TFTの製造方法を説明するためのものであり、図2(a)は第1の膜を形成する工程を示す図であり、図2(b)は第1の膜を形成する工程を示す図である。
【図3】本実施の形態例に係る液晶表示装置の駆動特性を示す図である。
【図4】参考例の液晶表示装置の駆動特性を示す図である。
【符号の説明】
10 基板
12 有機TFT
14 パッシベーション膜
16 駆動電極
18 ゲート電極
20 ゲート絶縁膜
22 有機半導体
24 ソース電極
26 ドレイン電極
28 第1の膜
30 第2の膜
32 液晶層
34 対向電極
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic active element and a display device.
[0002]
[Prior art]
There are various active elements such as diodes and transistors. Of these, those used for active matrix driving include TFTs having three terminals and MIMs having two terminals.
[0003]
For example, in the case of TFT, it can be roughly divided into an inorganic TFT using an inorganic material as a semiconductor and an organic TFT using an organic material as a semiconductor.
[0004]
It is known that the latter organic TFT has a relatively simple manufacturing process and a low manufacturing cost compared to the former inorganic TFT. In addition, the organic TFT has a feature that the film forming temperature can be made lower than that of the inorganic TFT. Therefore, the organic TFT can be formed on a plastic substrate having a low glass transition temperature relatively easily. An element in which an organic TFT is formed on a plastic substrate is superior to an element using a general inorganic material substrate in that it is flexible and lightweight.
[0005]
The organic TFT having the above features is attracting attention for application to electronic devices, and in particular, application research to display devices such as electronic displays has been actively conducted.
[0006]
However, organic TFTs are inferior in chemical resistance as compared with inorganic TFTs, and are susceptible to the influence of the surrounding environment. For this reason, there are problems that element characteristics are likely to deteriorate.
[0007]
In particular, when considering application to a display device, it is necessary to form a display element such as a liquid crystal layer or a light emitting layer on the organic TFT using a display material such as a liquid crystal or a light emitting material. In the manufacturing stage of forming, and also in the stage of using the completed display device, the display material may contaminate the organic semiconductor and deteriorate the characteristics of the display element.
[0008]
In order to prevent such a problem, it is necessary to cover the organic TFT with an appropriate passivation film (protective film).
[0009]
Several examples of forming a passivation film in a display device using an organic TFT have been reported.
[0010]
For example, polyvinyl alcohol (hereinafter, also referred to as PVA), which is a polymer material, is used as a material for the passivation film, and this is dissolved in water as a solvent and applied to the organic TFT to give it to the organic TFT as a base. It has been reported that damage can be reduced (see Non-Patent Document 1, for example).
[0011]
In addition, it is reported that a passivation film with high barrier properties that prevents gas and moisture permeation can be obtained by sputtering silicon TFT (organic nitride) as the material of the passivation film and sputtering the organic TFT. (See, for example, Non-Patent Document 2).
[0012]
[Non-Patent Document 1]
C. D. Sheraw et al. “Organic thin film transistor-driven polymer-dispersed liquid crystal displays on flexible polymeric substrates” Appl. Physics. letters, Vol. 80, no. 6, pp 1088-1090 (2002)
[0013]
[Non-Patent Document 2]
P. Mach et al. "Monolithically integrated, flexible display of polymer-dispersed liquid crystal driven by rubber-stamped organic thin film transformers." Physics. letters, Vol. 78, no. 23, pp 1088-1090 (2002)
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, among the examples in which the above-described passivation film is formed, those using the former polymer material do not have a high barrier property of the passivation film, and therefore completely prevent the display material such as liquid crystal from penetrating into the organic TFT. Therefore, for example, it is necessary to increase the thickness of the passivation film by multilayering it. However, in the case of a display device using a liquid crystal layer, for example, when the thickness of the passivation film is increased, the capacitance of the film is reduced, so that the voltage applied to the liquid crystal layer is reduced due to the voltage division ratio. For this reason, it is necessary to increase the drive voltage, and problems associated therewith arise.
[0015]
On the other hand, when using the latter inorganic material, when the passivation film is formed on the organic TFT by sputtering, the surface properties and film quality of the organic TFT depend on the energy when ions of the film formation material collide with the organic TFT. May be affected. Further, since a dense passivation film needs to be formed at a certain high temperature, it is not suitable for a process using a plastic substrate having poor heat resistance.
[0016]
The present invention has been made in view of the above problems, and has a balance between barrier properties and prevention of deterioration of device characteristics, which has an appropriate barrier property and causes little deterioration in device properties that may occur when forming a passivation film. It is an object of the present invention to provide a good organic active element and a display device including the organic active element.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an organic active device according to the present invention is an organic active device manufactured on a substrate and covered with a passivation film, wherein the passivation film is applied under a condition not using an organic solvent and at a low temperature. A first organic film formed on the organic active element by a method or an immersion method, and a second organic film formed on the first organic film using an ultraviolet curable resin. It is characterized by that. Here, the organic solvent non-use condition means that a solvent such as water is used without using an organic solvent as a solvent when the material of the first organic film used by application or immersion is used in the form of a solution. Say. The low temperature means that the organic TFT is not damaged, and the low temperature means a temperature of about room temperature to 80 ° C., for example.
[0018]
The organic active element according to the present invention is an organic active element manufactured on a substrate and covered with a passivation film. The passivation film includes a first organic film having gas barrier properties and the first organic film. It is characterized by comprising a second organic film formed using an ultraviolet curable resin.
[0019]
As a result, an organic active element having an appropriate barrier property and having a good balance between barrier property and prevention of deterioration of element characteristics can be obtained in which the element characteristics that can occur when forming a passivation film are small.
[0020]
In this case, it is preferable that the material of the first organic film is polyvinyl alcohol, polyvinyl phenol, or an LB film.
[0021]
In this case, if the organic active element is an organic TFT, the above effect can be suitably obtained.
[0022]
In this case, if the substrate is a plastic film substrate, a flexible substrate having no damage can be suitably obtained.
[0023]
In addition, the display device according to the present invention can obtain the above-mentioned effect suitably when a display element is formed on the organic active element using a display material, and obtain a high-performance image display. Can do.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the organic active element and display device according to the present invention (hereinafter referred to as this embodiment) will be described below with reference to the drawings, taking a liquid crystal display device using an organic TFT as an example. To do.
[0025]
First, an organic TFT (organic active element) according to this embodiment will be described with reference to FIG.
[0026]
In the organic TFT according to this embodiment, the organic TFT 12 formed on the substrate 10 is covered with a passivation film 14. In addition, the drive electrode 16 extending from the organic TFT 12 is also covered with the passivation film 14. However, the configuration is not limited thereto, and the drive electrode 16 may be exposed from the passivation film 14. The organic TFT 12 may be embedded in the substrate 10.
[0027]
As the substrate 10, a substrate formed of an appropriate material such as glass, quartz, or plastic can be used.
[0028]
The organic TFT 12 has a gate electrode 18, a gate insulating film 20, and an organic semiconductor 22 sequentially on the substrate 10, and further has a source electrode 24 and a drain electrode 26 facing and spaced apart from the organic semiconductor 22. It is a configuration.
[0029]
The gate electrode 18 is a material appropriately selected from, for example, tantalum, aluminum, titanium, niobium, zirconium, hafnium, chromium, molybdenum, molybdenum-tantalum alloy, or a conductive polymer such as polyethylenedioxythiophene (PEDT or PEDOT). It is formed to a thickness of about several hundred nm.
[0030]
The gate insulating film 20 is formed to a thickness of about several tens to 100 nm using, for example, an inorganic material such as BZT, Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , HfO, or ZrO, or an organic insulating material such as polyimide.
[0031]
The organic semiconductor 22 is formed on the gate insulating film 20 with a thickness of about 50 nm using, for example, an organic material such as pentacene as a material.
[0032]
The source electrode 24 and the drain electrode 26 are formed in a strip shape with a thickness of about 100 nm on the organic semiconductor 22 using, for example, Au as a material.
[0033]
The drive electrode 16 is provided in connection with the drain electrode 26 and is formed of a material such as Au or Al.
[0034]
The passivation film 14 is a laminated film including a first film 28 formed on the organic TFT 12 and a second film 30 formed on the first film 28. Each of the first film 28 and the second film 30 may be a single layer film or may be a laminated film composed of a plurality of layers.
[0035]
The first film 28 is formed by a material and a manufacturing method that do not cause damage to the organic TFT as a base. The first film 28 is formed of a material having an appropriate gas barrier property.
[0036]
That is, the first film 28 can be formed by dissolving, for example, in water to form a solution without using an organic solvent as a solvent, and by immersing this solution in a coating method or in a solution. Is formed using an organic material having an appropriate barrier property. For this reason, the first film 28 can be formed by a simple method without damaging the organic TFT 12.
[0037]
As such an organic material, for example, the above-described PVA can be preferably used in consideration of ensuring good wettability with an electrode material or the like. Moreover, polyvinylphenol can also be used instead of PVA. Furthermore, other organic materials having an appropriate gas barrier property can be used without limiting the production method to the coating method or the like. Further, in place of these coating films, an LB film (Langmuir Bladegett membrane film) can also be used.
[0038]
The first film 28 is formed to a thickness of about 50 to 100 nm, for example.
[0039]
The second film 30 is formed with a thickness of, for example, about 0.5 μm using an ultraviolet curable resin material.
[0040]
As the ultraviolet curable resin material, for example, an acrylic resin can be preferably used from the viewpoint of forming a film in a short time, and an epoxy resin can be preferably used from the viewpoint of film quality stability.
[0041]
The second film 30 is more dense than an ordinary organic film and has an appropriate barrier property. Further, the second film 30 is excellent in chemical resistance including an organic solvent.
[0042]
In addition, since the second film 30 does not require a high-temperature process, the second film 30 and the first film 28 do not damage the organic TFT 12 or a substrate using a plastic film material having poor heat resistance due to heat.
[0043]
About the manufacturing method of the organic TFT according to the present embodiment configured as described above, the organic TFT itself can be manufactured by a usual method (ordinary method), and thus the description is omitted, and the passivation film is formed on the organic TFT 12. A method of manufacturing 14 will be described below with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b).
[0044]
First, a method for producing the first film 28 using PVA as a material will be described.
[0045]
For example, a 10% by mass solution is prepared by dissolving PVA in water. This solution is applied over the entire surface of the substrate 10 on which the organic TFT 12 and the drive electrode 16 are formed using an appropriate application method such as a spin coating method or an ink jet method. Thereafter, drying is performed at a temperature of about 70 to 80 ° C. to remove moisture, and a first film 28 made of PVD is obtained.
[0046]
Accordingly, the first film 28 can be formed by a simple manufacturing method. At this time, since the film is manufactured under an organic solvent, that is, without using an organic solvent as a solvent, an organic solvent is used. When used, there is no deterioration of the characteristics of the organic TFT 12 that may occur when the organic solvent penetrates into the organic TFT 12.
[0047]
In addition, since the film is produced at a low temperature such as room temperature, the characteristics of the organic TFT that may occur when the film is produced at a high temperature are not deteriorated. Moreover, a flexible element can be obtained using a plastic film substrate with low heat resistance as the substrate.
[0048]
Note that the first film 28 may be an LB film formed by immersing the organic TFT 12 in water in which an organic compound having both a hydrophilic group and a hydrophobic group is dissolved.
[0049]
Next, a method for producing the second layer 30 using an ultraviolet curable acrylic resin will be described.
[0050]
An ultraviolet curable acrylic resin is applied over the entire surface of the first film 28 by a coating method such as a spin coating method as in the case of the first film 28. Next, the resin is cured by irradiating with ultraviolet rays to obtain a second film 30 made of an ultraviolet curable acrylic resin.
[0051]
Thus, the second film 30 can be formed by a simple manufacturing method, and at this time, since a high temperature process is not required to form the film, the deterioration of the characteristics of the organic TFT due to heat, etc. There is no invitation.
[0052]
When the drive electrode 16 is exposed from the passivation film 14, the passivation film 14 is formed in a predetermined pattern using a method such as mask vapor deposition or lithography as usual.
[0053]
The organic TFT according to this embodiment described above has an appropriate barrier property, and a passivation film formed without damaging the organic TFT can be obtained by a simple method. In other words, the organic TFT according to this embodiment has an excellent balance between barrier properties and prevention of deterioration of the organic TFT.
[0054]
The first film 28 is located between the organic TFT 12 and the second film 30 and also functions as an interlayer film. That is, the first film 28 functions as a buffer material until the second film 30 is obtained by curing the ultraviolet curable resin applied on the first film 28, or the organic TFT 12. It functions as a smoothing layer that smoothes irregularities that may occur on the surface.
[0055]
Next, a liquid crystal display device (display device) according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0056]
In FIG. 1, the liquid crystal display device according to the present embodiment uses liquid crystal as a display material on the passivation film 14 of the organic TFT 12 covered with the passivation film 14 according to the present embodiment. A liquid crystal layer 32 is provided, and a counter electrode 34 is provided on the liquid crystal layer 32 to form a display element.
[0057]
The liquid crystal layer 32 is formed by injecting liquid crystal between the counter electrode 34 and the passivation film 14. For the liquid crystal, a normal appropriate material can be used, and it can be manufactured by an appropriate method.
[0058]
The counter electrode 34 can be manufactured by a normal method using a normal material.
[0059]
The liquid crystal display device according to the present embodiment can suitably exhibit the effects of the organic TFT according to the present embodiment, and the liquid crystal penetrates and forms the organic TFT when the liquid crystal layer is formed. The damage you get is prevented. The liquid crystal display device according to this embodiment can obtain a high-performance image display.
[0060]
In this case, the passivation film 14 made of an organic material is also formed on the drive electrode 16. However, since the thickness of the passivation film 14 is significantly smaller than the thickness of the liquid crystal layer 32, there is a problem in driving. There is nothing.
[0061]
The result of measuring the static characteristics of the organic TFT of the liquid crystal display device according to this embodiment is shown in FIG. As a reference example, FIG. 4 shows the result of measuring the static characteristics of the organic TFT when liquid crystal is directly injected onto the PVA film of a liquid crystal display device in which only the PVA film is provided as a passivation film on the organic TFT. .
[0062]
3 and 4, it is clear that the organic TFT of FIG. 4 has a significantly reduced drain current value and poor gate controllability, but the organic TFT according to this embodiment of FIG. No deterioration of characteristics as shown in FIG. 4 is observed.
[0063]
【The invention's effect】
According to the organic active device of the present invention, in the organic active device manufactured on the substrate and covered with the passivation film, the passivation film is organically active by a coating method or a dipping method under a condition not using an organic solvent and at a low temperature. A first organic film formed on the element and a second organic film formed on the first organic film using an ultraviolet curable resin, or formed on a substrate and passivated. In an organic active element covered with a film, a passivation film is composed of a first organic film having gas barrier properties and a second organic film formed on the first organic film using an ultraviolet curable resin. Thus, an organic active element having a good balance between barrier properties and prevention of deterioration of element characteristics can be obtained.
[0064]
Moreover, according to the organic active element which concerns on this invention, since a board | substrate is a plastic film board | substrate, a flexible board | substrate without damage can be obtained suitably.
[0065]
Further, according to the display device according to the present invention, the effect of the organic active element can be suitably obtained, and a high-performance image display can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid crystal display device using an organic TFT according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of manufacturing an organic TFT according to the present embodiment, and FIG. 2 (a) is a diagram illustrating a process of forming a first film, and FIG. 2 (b) FIG. 4 is a diagram illustrating a process of forming a first film.
FIG. 3 is a diagram illustrating drive characteristics of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing drive characteristics of a liquid crystal display device of a reference example.
[Explanation of symbols]
10 Substrate 12 Organic TFT
14 Passivation film 16 Drive electrode 18 Gate electrode 20 Gate insulating film 22 Organic semiconductor 24 Source electrode 26 Drain electrode 28 First film 30 Second film 32 Liquid crystal layer 34 Counter electrode

Claims (7)

基板に作製され、パッシベーション膜で覆われてなる有機アクティブ素子において、
該パッシベーション膜が、有機溶媒不使用条件下かつ低温下、塗布法または浸漬法によって該有機アクティブ素子上に形成される第1の有機膜と、該第1の有機膜上に紫外性硬化樹脂を用いて形成される第2の有機膜とで構成されてなることを特徴とする有機アクティブ素子。
In an organic active element manufactured on a substrate and covered with a passivation film,
The passivation film includes a first organic film formed on the organic active element by a coating method or a dipping method under an organic solvent-free condition and at a low temperature, and an ultraviolet curable resin is formed on the first organic film. An organic active element comprising a second organic film formed by using the organic active element.
基板に作製され、パッシベーション膜で覆われてなる有機アクティブ素子において、
該パッシベーション膜が、ガスバリヤ性を有する第1の有機膜と、該第1の有機膜上に紫外性硬化樹脂を用いて形成される第2の有機膜とで構成されてなることを特徴とする有機アクティブ素子。
In an organic active element manufactured on a substrate and covered with a passivation film,
The passivation film is composed of a first organic film having gas barrier properties and a second organic film formed on the first organic film using an ultraviolet curable resin. Organic active element.
前記第1の有機膜の材料が、ポリビニルアルコールまたはポリビニルフェノールであることを特徴とする請求項1または2記載の有機アクティブ素子。3. The organic active element according to claim 1, wherein the material of the first organic film is polyvinyl alcohol or polyvinyl phenol. 前記第1の有機膜が、LB膜であることを特徴とする請求項1または2記載の有機アクティブ素子。3. The organic active element according to claim 1, wherein the first organic film is an LB film. 有機TFTであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機アクティブ素子。It is an organic TFT, The organic active element of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記基板がプラスティックフィルム基板であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機アクティブ素子。The organic active element according to claim 1, wherein the substrate is a plastic film substrate. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機アクティブ素子の上に表示材料を用いて表示素子が形成されてなることを特徴とする表示デバイス。A display device, wherein a display element is formed using a display material on the organic active element according to claim 1.
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