JP2005051115A - Thin film transistor, manufacturing method thereof, optical functioning element, and manufacturing method of optical functioning element - Google Patents

Thin film transistor, manufacturing method thereof, optical functioning element, and manufacturing method of optical functioning element Download PDF

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Hiroshi Otake
Kenkichi Tanioka
浩 大竹
聡 相原
健吉 谷岡
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Nippon Hoso Kyokai <Nhk>
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film transistor and an optical functioning element capable of preventing fracture caused by stress, and to provide the manufacturing method of the thin film transistor not damaging elements on a substrate on a formed side, and the manufacturing method of the optical functioning element not damaging an organic material thin film constituting the optical functioning element. <P>SOLUTION: The optical functioning element comprises on a substrate a light receiving layer containing an organic material, or a light emitting layer containing an organic material to which a thin film transistor is connected. The thin film transistor comprises a transparent gate electrode, a transparent gate insulating film in contact with the gate electrode, a transparent semiconductor layer facing the gate electrode putting the gate insulating film therebetween, a transparent source electrode electrically connected to the semiconductor layer, and a transparent drain electrode electrically connected to the semiconductor layer. There is formed with an organic material at least one among the substrate, gate electrode, semiconductor layer, source electrode, and drain electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造方法、薄膜トランジスタを有する光機能素子、および薄膜トランジスタを有する光機能素子の製造方法に関する。 The present invention is a thin film transistor, a method of manufacturing a thin film transistor, optical functional device having a thin film transistor, and a method of manufacturing the optical functional device having a thin film transistor.

現在、光機能素子、例えばカラー対応のテレビカメラ用等の撮像素子には、入射光を、例えば青、緑、赤の三原色に分解する入射光分解部と、分解された入射光を光電変換する受光部とを有するものが主流である。 Currently, optical functional device, the imaging device such as, for example, for color compatible TV camera, the incident light, for example blue, green, and three primary decomposing incident light degradation of the red, the resolved incident light photoelectrically converting having a light receiving portion is the mainstream.

このような撮像素子は、入射光分解部には、例えばプリズムが用いられ、プリズムによって分光された、それぞれ青、緑、赤用の光線を、受光部の3枚の光電変換膜で受光する、いわゆる3枚式撮像素子を用いているものが多い。 Such an imaging device, the incident light decomposition unit, for example, a prism is used, is dispersed by the prism, blue respectively, green, light rays for the red, is received by three photoelectric conversion layer of the light receiving portion, those using a so-called three type image pickup element is large. しかし、従来の3枚式撮像素子では撮像素子が大型化し、また撮像素子が重くなってしまい、撮像素子の小型化・軽量化が困難であるという問題が生じていた。 However, in the conventional three-type imaging device and the imaging device is large in size, also the image pickup device becomes heavier, the problem of miniaturization and weight reduction of the image pickup device is difficult to have occurred.

そこで、波長選択機能を有する光電変換膜を積層することにより、単板式の積層型撮像素子を構築することが提案されている。 Accordingly, by laminating a photoelectric conversion layer having a wavelength selecting function, constructing a multilayer image sensor of single-plate type it has been proposed. (例えば特許文献1参照)。 (For example, see Patent Document 1). 例えば、入射光のうち、おもに青に高感度を有する光電変換膜、おもに緑に高感度を有する光電変換膜、およびおもに赤に高感度を有する光電変換膜を積層し、単板式の積層型撮像素子を形成する。 For example, of the incident light, mainly a photoelectric conversion layer having a high sensitivity to blue, mainly photoelectric conversion layer having a high sensitivity to green, and mainly by laminating a photoelectric conversion layer having a high sensitivity to red, stacked imaging single plate type to form an element.

図1には、光機能素子の構成例である、積層型撮像素子100の断面図を模式的に示す。 FIG 1 is a configuration example of the optical functional element, a cross sectional view of a stacked image sensor 100 schematically.

図1を参照するに、基板101上には、電極101aおよび101bに挟まれるように、第1の光電変換膜101Aが形成され、第1の受光部Aを形成している。 Referring to FIG. 1, on the substrate 101, as sandwiched between the electrodes 101a and 101b, the first photoelectric conversion layer 101A is formed, to form a first light receiving portion A. 前記第1の受光部A上には、基板102が形成され、当該基板102上には、電極102aおよび102bに挟まれるように、第2の光電変換膜102Aが形成され、第2の受光部Bを形成している。 Wherein the first on the light receiving portion A, the substrate 102 is formed, on the substrate 102, as sandwiched between the electrodes 102a and 102b, the second photoelectric conversion layer 102A is formed, the second light receiving portion to form a B. 前記第2の受光部B上には、基板103が形成され、当該基板103上には、電極103aおよび103bに挟まれるように、第3の光電変換膜103Aが形成され、第3の受光部Bを形成している。 Wherein the second light receiving section on B, the substrate 103 is formed, on the substrate 103, as sandwiched between the electrodes 103a and 103b, a third photoelectric conversion layer 103A is formed, the third light receiving portion to form a B.

例えば、前記第1の光電変換膜は、おもに赤色に光感度を有する有機材料からなる光電変換膜を、前記第2の光電変換膜は、おもに緑色に光感度を有する有機材料からなる光電変換膜を、前記第3の光電変換膜は、おもに青色に光感度を有する有機材料からなる光電変換膜を用いている。 For example, the first photoelectric conversion layer is mainly a photoelectric conversion layer made of an organic material having photosensitivity to red, the second photoelectric conversion film, a photoelectric conversion layer made of an organic material mainly having photosensitivity to green , said third photoelectric conversion layer is mainly using a photoelectric conversion film made of an organic material having photosensitivity to blue.

このように、特定の波長域のみを吸収する特徴をもつ有機材料を用いて光電変換膜を形成することにより、三原色(青、緑、赤)対応の積層型撮像素子を形成して、撮像素子の小型化・軽量化が可能となった。 Thus, by forming the photoelectric conversion film using an organic material having a characteristic of absorbing only a specific wavelength range, the three primary colors (blue, green, red) to form a corresponding stack-type imaging device, the imaging device smaller and lighter has become possible.

また、前記積層型撮像素子は、例えばベイヤー構造を有する撮像素子(例えば非特許文献1参照)に比べて、光の利用効率が高く、例えば3層のフォトダイオードからなる撮像素子(例えば特許文献2参照)にくらべて受光率が高くて高感度である特長を有する。 Further, the laminated type imaging device, for example, as compared with the imaging device (for example, see Non-Patent Document 1) having a Bayer structure, high utilization efficiency of light, for example, an imaging device having a three-layer photodiode (for example, Patent Document 2 compared to reference) with a feature which is highly sensitive to high light-receiving rate.

実際に光機能素子を制御する場合、例えば撮像素子より画像信号を取り出す際には、有機材料からなる光電変換膜で変換された電気信号(電荷)を読み出す素子が必要となる。 When actually controlling the optical functional element, for example, when taking out the image signal from the imaging device, the device reads the electric signal converted by the photoelectric conversion layer made of an organic material (charge) is required. このような読み出し用の素子には、例えば、薄膜トランジスタを用いることが考えられる。 Such element for reading, for example, it is conceivable to use a thin film transistor.

例えば薄膜トランジスタの半導体層に用いる材料としては、例えば多結晶Si、単結晶Si、多結晶カドミウムセレンなどがある。 For example, as a material used for the semiconductor layer of the thin film transistor, for example, polycrystalline Si, single crystal Si, and the like polycrystalline cadmium selenide. また、近年は受光部の開口率の低下を防止するために、例えば、ITO(インジウム錫酸化膜)、ZnS、ZnOなど、透明な半導体材料を用いることが提案されている。 In order recent years to prevent a decrease in aperture ratio of the light receiving portion, for example, ITO (indium tin oxide), ZnS, etc. ZnO, be used a transparent semiconductor material it has been proposed. (例えば特許文献3〜特許文献5参照)。 (For example, see Patent Document 5 JP 3).
特開2002−217474号公報 JP 2002-217474 JP USP 5965875号公報 USP 5965875 JP 特開平5−251705号公報 JP-5-251705 discloses 特開平6−67187号公報 JP 6-67187 discloses 特開2003−86808号公報 JP 2003-86808 JP

しかし、これら無機材料からなる膜によって半導体層を形成する場合、半導体層を形成する工程で印加される熱により、有機材料からなる光電変換膜にダメージを与えてしまう問題がある。 However, when forming a semiconductor layer by a membrane made of these inorganic materials, the heat applied in the process of forming a semiconductor layer, there is a problem that damage to the photoelectric conversion layer made of an organic material.

さらに、薄膜トランジスタを形成する場合には、前記半導体層の他にも例えば電極、絶縁膜など無機材料からなる膜を形成する工程があり、有機材料からなる光電変換膜に熱によるダメージを与えてしまう懸念がある。 Furthermore, in the case of forming a thin film transistor, in addition to for example the electrodes of the semiconductor layer, there is the step of forming a film made of an inorganic material such as an insulating film, it will be damaged by heat in the photoelectric conversion layer made of an organic material there is a concern.

また、このような薄膜トランジスタを形成する無機材料は脆性材料であり、有機材料である光電変換膜と比べた場合に破壊靭性値が小さく、素子に応力が印加された場合に破損しやすい問題があった。 The inorganic material for forming such a thin film transistor is a brittle material, fracture toughness value when compared to the photoelectric conversion layer is an organic material is small, a problem that is easily broken when stress is applied to the device It was.

そこで、本発明では上記の課題を解決した、薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造方法、光機能素子、および光機能素子の製造方法を提供することを目的としている。 Therefore, in the present invention has solved the above problems, a thin film transistor, and an object method for manufacturing a thin film transistor, optical functional device, and to provide a method for manufacturing an optical functional element.

本発明の具体的な第1の課題は、形成される側の基板の素子にダメージを与えない薄膜トランジスタの製造方法を提供することである。 Specific first object of the present invention, the device side of the substrate to be formed is to provide a method of manufacturing the thin film transistor does not damage.

本発明の第2の課題は、応力による破損を防止する薄膜トランジスタを提供することである。 A second object of the present invention is to provide a thin film transistor to prevent damage due to stress.

本発明の第3の課題は、光機能素子を構成する有機材料薄膜にダメージを与えない光機能素子の製造方法を提供することである。 A third object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical functional device that does not damage the organic material thin film constituting the optical functional element.

本発明の第4の課題は、応力による破損を防止する光機能素子を提供することである。 A fourth object of the present invention is to provide an optical functional device to prevent damage due to stress.

本発明は、上記の課題を解決するために、透明な基板上に形成された、ゲート電極と、前記ゲート電極に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を挟んで前記ゲート電極と対向する半導体層と、前記半導体層に電気的に接続されたソース電極と、前記半導体層に電気的に接続されたドレイン電極とを有する薄膜トランジスタであって、前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が、透明な有機材料からなることを特徴とする薄膜トランジスタを用いる。 The present invention, in order to solve the above problems, is formed on a transparent substrate, a gate electrode, a gate insulating film in contact with the gate electrode, the semiconductor facing the gate electrode across the gate insulating film a thin film transistor having a layer, a source electrode electrically connected to said semiconductor layer, and a drain electrode electrically connected to said semiconductor layer, said gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, a source electrode and a drain electrode, used a thin film transistor characterized by comprising a transparent organic material.

本発明によれば、透明な材料によって薄膜トランジスタが形成されているため、発光層や受光層と積層することが可能となり、さらに軟らかく破壊靭性値の大きい有機材料を用いたことで、薄膜トランジスタの破損を防止することが可能となる。 According to the present invention, since the thin film transistor by a transparent material is formed, it is possible to laminate a light emitting layer and the light-receiving layer, by using a large organic material further softer fracture toughness value, the breakage of the thin film transistor it is possible to prevent.

また、前記基板が有機材料からなると、さらに薄膜トランジスタの破損を防止する効果が大きくなる。 Further, the substrate to consist of an organic material, increases the effect of further preventing damage of the thin film transistor.

有機材料を含む受光層または有機材料を含む発光層と、前記半導体層が積層されていると、積層型の光機能素子を形成することが可能となり、好適である。 A light emitting layer including a light absorbing layer or an organic material containing an organic material, when the semiconductor layer is laminated, it is possible to form a laminated type optical functional device, which is preferable.

また、本発明は上記の課題を解決するために、透明な基板上にゲート電極を形成する第1の工程と、前記ゲート電極に接するゲート絶縁膜を形成する第2の工程と、前記ゲート絶縁膜を挟んで前記ゲート電極と対向する半導体層を形成する第3の工程と、前記半導体層に電気的に接続されるソース電極およびドレイン電極を形成する第4の工程とを有する薄膜トランジスタの製造方法であって、前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が、透明な有機材料によって形成されることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法を用いる。 Further, the present invention is to solve the above problems, a first step of forming a gate electrode on a transparent substrate, a second step of forming a gate insulating film in contact with the gate electrode, the gate insulating third step and a method of manufacturing a thin film transistor and a fourth step of forming a source electrode and a drain electrode electrically connected to said semiconductor layer for forming a semiconductor layer facing the gate electrode across the membrane a is, the gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, a source electrode and a drain electrode, using the method for fabricating the thin film transistor characterized in that it is formed of a transparent organic material.

本発明によれば、薄膜トランジスタを形成する際に、透明な材料を用いているため、発光層や受光層と積層することが可能となり、さらに軟らかく破壊靭性値の大きい有機材料を用いたことで、薄膜トランジスタの破損を防止することが可能となる。 According to the present invention, when forming a thin film transistor, due to the use of transparent materials, it is possible to laminate a light emitting layer and the light-receiving layer, by using a large organic material further softer fracture toughness value, it is possible to prevent breakage of the thin film transistor. また、有機材料は形成される温度が低いため、薄膜トランジスタを形成する場合に、薄膜トランジスタが形成される基板側に設けられた素子にダメージを与えない効果を奏する。 Moreover, because of the low temperature organic material formed, in the case of forming a thin film transistor, an effect that does not damage the element provided on the substrate side where the thin film transistor is formed.

また、前記基板が有機材料からなると、薄膜トランジスタを形成する場合に、薄膜トランジスタが形成される基板側に設けられた素子にダメージを与えない効果があり、好適である。 Further, when the substrate is made of an organic material, in the case of forming a thin film transistor, it is effective to prevent damage to the elements provided on the substrate side where the thin film transistor is formed, which is preferable. また、薄膜トランジスタの破損を防止する効果を奏する。 Further, an effect of preventing the breakage of the thin film transistor.

また、本発明は上記の課題を解決するために、有機材料を含む受光層、または有機材料を含む発光層に、薄膜トランジスタが接続された構造が複数積層されてなる光機能素子であって、前記薄膜トランジスタは、透明な基板上に形成された、透明なゲート電極と、前記ゲート電極に接する透明なゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を挟んで前記ゲート電極と対向する透明な半導体層と、前記半導体層に電気的に接続された透明なソース電極と、前記半導体層に電気的に接続された透明なドレイン電極とを有し、前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極のうち、少なくとも一つが有機材料により形成されていることを特徴とする光機能素子を用いる。 Further, the present invention is to solve the above problems, the light receiving layer comprises an organic material, or the light emitting layer containing an organic material, an optical functional element TFT is connected structure formed by stacking a plurality of the thin-film transistors formed on a transparent substrate, a gate electrode transparent, and a transparent gate insulating film in contact with the gate electrode, and the transparent semiconductor layer facing the gate electrode across the gate insulating film, wherein a and electrically connected to the transparent source electrode to the semiconductor layer, and electrically connected to the transparent drain electrode on the semiconductor layer, the gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, a source electrode and a drain electrode of at least one uses an optical functional element characterized in that it is formed by organic material.

本発明によれば、透明な材料によって薄膜トランジスタが形成されているため、薄膜トランジスタと発光層や受光層と積層することが可能となり、さらに軟らかく破壊靭性値の大きい有機材料を用いたことで、薄膜トランジスタの破損を防止して、破損しにくい光機能素子を形成することが可能となる。 According to the present invention, since the thin film transistor by a transparent material is formed, it is possible to stack the thin film transistor and a light emitting layer and the light-receiving layer, by using a large organic material further softer fracture toughness value, a thin film transistor to prevent damage, it is possible to form a not easily damaged optical functional element.

また、前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が有機材料により形成されていると、薄膜トランジスタが破損することを防止し、破損しにくい光機能素子を形成することが可能となる。 Further, the gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, the source electrode and the drain electrode are formed of an organic material, to prevent the thin film transistor is damaged, it is possible to form not easily damaged optical functional device and Become.

また、前記基板が有機材料から形成されていると、薄膜トランジスタが破損することを防止し、破損しにくい光機能素子を形成することが可能となる。 The substrate is the formed of an organic material, to prevent the thin film transistor may be damaged, it is possible to form a not easily damaged optical functional element.

また、本発明は上記の課題を解決するために、有機材料を含む受光層、または有機材料を含む発光層に、薄膜トランジスタが接続された構造が複数積層されてなる光機能素子の製造方法であって、透明な基板上に透明なゲート電極を形成する第1の工程と、前記ゲート電極に接する透明なゲート絶縁膜を形成する第2の工程と、前記ゲート絶縁膜を挟んで前記ゲート電極と対向する透明な半導体層を形成する第3の工程と、前記半導体層に電気的に接続される透明なソース電極およびドレイン電極を形成する第4の工程とを含む薄膜トランジスタ形成工程と、前記受光層または発光層を形成する光電層形成工程とを有し、前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極のうち、少なくとも一つは有機材料によって Further, the present invention is to solve the above problems, the light receiving layer comprises an organic material, or the light emitting layer containing an organic material, there in the manufacturing method of the optical functional device TFT is connected structure formed by stacking a plurality Te, a first step of forming a transparent gate electrode on a transparent substrate, a second step of forming a transparent gate insulating film in contact with the gate electrode, the gate electrode across the gate insulating film a third step of forming a transparent semiconductor layer facing the thin film transistor forming step and a fourth step of forming a transparent source electrode and the drain electrode is electrically connected to said semiconductor layer, said light receiving layer or and a photoelectric layer forming step of forming a light emitting layer, said gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, of the source electrode and the drain electrode, at least one of an organic material 成されることを特徴とする光機能素子の製造方法を用いる。 The manufacturing method of the optical functional device, characterized in that made use.

本発明によれば、薄膜トランジスタを構成する有機材料は、形成される際の温度が低いため、薄膜トランジスタを形成する場合に、有機材料を含む受光層、または有機材料を含む発光層にダメージを与えない効果を奏する。 According to the present invention, an organic material constituting the thin film transistor, since the temperature at which the formed low, in the case of forming a thin film transistor, does not damage the light emitting layer comprising a light absorbing layer or an organic material containing an organic material an effect.

また、前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が有機材料により形成されると、有機材料は形成される際の温度が低いため、薄膜トランジスタを形成する場合に、さらに、有機材料を含む受光層、または有機材料を含む発光層にダメージを与えない効果が大きくなり、好ましい。 Further, the gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, the source electrode and the drain electrode are formed of an organic material, the temperature at which the organic material is formed is low, in the case of forming a thin film transistor, further, the organic effect to prevent damage to the light-emitting layer including a light absorbing layer or an organic material comprises a material is increased, preferred.

また、前記基板が有機材料から形成されていると、有機材料を含む受光層、または有機材料を含む発光層にダメージを与えない効果を奏する。 The substrate is achieved when formed from an organic material, the light-receiving layer containing an organic material, or the effect to prevent damage to the light-emitting layer containing an organic material.

また、前記薄膜トランジスタ形成工程と、前記光電層形成工程を複数回繰り返してなり、当該薄膜トランジスタ形成工程および当該光電層形成工程において前記受光層または前記発光層の温度が、100℃以下に保持されるようにすると、有機材料を含む受光層、または有機材料を含む発光層にダメージを与えない効果を奏する。 Further, said thin film transistor forming step, repeatedly becomes a plurality of times the photoelectric layer forming step, so that the temperature of the light receiving layer or the light emitting layer in the thin film transistor forming step and the photoelectric layer forming step is held at 100 ° C. or less If you, an effect that does not damage the light emitting layer comprising a light absorbing layer or an organic material containing an organic material.

本発明によれば、形成される基板側に設けられた有機材料膜にダメージを与えずに、光透過型の薄膜トランジスタを形成することを可能とする。 According to the present invention, without damaging the organic material layer provided on the substrate side to be formed, making it possible to form a light transmissive thin film transistor.

また、本発明によれば、薄膜トランジスタを形成する場合に、有機材料を含む発光層または受光層にダメージを与えることがなくなるため、当該薄膜トランジスタを含む光機能素子を形成することを可能とする。 Further, according to the present invention, in the case of forming a thin film transistor, since it is unnecessary to damage the light emitting layer or the light receiving layer containing an organic material makes it possible to form an optical functional device including the thin film transistor.

また、本発明によれば、応力や衝撃による破損を防止する、薄膜トランジスタ、および薄膜トランジスタを有する光機能素子を提供することが可能となる。 Further, according to the present invention, to prevent damage due to stress or impact, the thin film transistor, and it is possible to provide an optical functional device having a thin film transistor.

次に、本発明の実施の形態に関して図面に基づき、説明する。 Then, based on the drawings with respect to the embodiment of the present invention will be described.

図2は、実施例1による、薄膜トランジスタを含む光機能素子の例である、積層型撮像素子10の断面図を模式的に示したものである。 2, according to Example 1 is an example of an optical functional device including a thin film transistor is a cross-sectional view of the laminated imaging element 10 to that shown schematically. 図2を参照するに、基板11上には、薄膜トランジスタ(TFT)20が形成され、当該薄膜トランジスタ20上に受光部30が形成されている。 Referring to FIG. 2, on the substrate 11, a thin film transistor (TFT) 20 is formed, the light receiving portion 30 is formed on the thin film transistor 20. 当該受光部30の上には基板41上に形成された薄膜トランジスタ40が形成され、当該薄膜トランジスタ40上には受光部50が形成されている。 Over the light receiving portion 30 is formed a thin film transistor 40 formed on a substrate 41, on the thin film transistor 40 is formed is the light-receiving unit 50. さらに当該受光部50の上には基板61上に形成された薄膜トランジスタ60が形成され、当該薄膜トランジスタ60の上には受光部70が形成され、複数の薄膜トランジスタと、複数の受光部が積層された構造になっている。 Is further thin film transistor 60 is formed which is formed on a substrate 61 on top of the light receiving portion 50, on the the thin film transistor 60 is the light receiving portion 70 is formed, a plurality of thin film transistors, a plurality of light receiving portions are laminated It has become.

前記受光部30は、画素電極31と対向電極33、および当該画素電極31と対向電極33に挟まるように形成される有機材料の光電変換膜からなる受光層32によって構成されている。 The light receiving unit 30 is constituted by a light-receiving layer 32 comprising a photoelectric conversion layer of an organic material formed as sandwiched pixel electrode 31 and the counter electrode 33 and the pixel electrode 31 and the counter electrode 33. 同様に、前記受光部50は、画素電極51と対向電極53、および当該画素電極51と対向電極53に挟まるように形成される有機材料の光電変換膜からなる受光層52によって構成され、前記受光部70は、画素電極71と対向電極73、および当該画素電極71と対向電極73に挟まるように形成される有機材料の光電変換膜からなる受光層72によって構成されている。 Similarly, the light receiving unit 50 is constituted by a light-receiving layer 52 comprising a photoelectric conversion layer of an organic material formed as sandwiched pixel electrode 51 and the counter electrode 53 and the pixel electrode 51 and the counter electrode 53, the light receiving part 70 is constituted by a light-receiving layer 72 comprising a photoelectric conversion layer of an organic material formed as sandwiched pixel electrode 71 and the counter electrode 73 and the pixel electrode 71 and the counter electrode 73.

本実施例による受光層32、52および72は、特定の波長の入射光に対して光感度を有し、光電変換によって電荷を発生する有機材料を用いている。 Receiving layer 32, 52 and 72 according to this embodiment has a photosensitivity to the incident light of a particular wavelength, and an organic material which generates charge by photoelectric conversion. 例えば前記受光層32は、入射光の赤色に対して光感度を有し、同様に前記受光層52は入射光の緑色に対して、前記受光層72は入射光の青色に対して光感度を有する有機材料を用いている。 For example, the light-receiving layer 32 has an optical sensitivity to red incident light, relative to similarly the green light receiving layer 52 the incident light, the light receiving layer 72 is a light sensitivity to blue incident light and an organic material having.

そのため、前記受光層32、52および72を積層した構造において、カラー対応の積層型撮像素子を構成することが可能になっている。 Therefore, in the structure obtained by laminating the light-receiving layer 32, 52 and 72, it becomes possible to configure a color corresponding stack-type imaging device. また、受光層32、52、および72から信号電荷を読み出す素子として、それぞれ、画素電極31、51、および71を介して、薄膜トランジスタ20、40および60が接続されている。 Further, as an element for reading the signal charges from the light-receiving layer 32, 52, and 72, respectively, via the pixel electrodes 31 and 51, and 71, the thin film transistors 20, 40 and 60 are connected.
また、薄膜トランジスタは、受光部と積層される構造となっており、受光部の受光率を向上させるために、薄膜トランジスタを構成する材料と画素電極および対向電極には、可視光に対して透明な材料が用いられている。 In addition, the thin film transistor has a structure that is layered on the light receiving portion, in order to improve the light-receiving rate of the light receiving portion, the material and the pixel electrode and the counter electrode constituting the thin film transistor, a material transparent to visible light It has been used.

次に、前記光機能素子10の薄膜トランジスタの詳細について、以下に説明する。 Next, the details of the thin film transistor of the optical functional device 10 will be described below. 図3は、前記薄膜トランジスタ20を例にとり、詳細を模式的に表した断面図を示す。 3 takes the TFT 20 as an example, shows a cross-sectional view schematically showing the details. ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。 In the drawing, denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted. なお、薄膜トランジスタの構成は、前記トランジスタ20と、前記トランジスタ50および70は同様の構成となっている。 The structure of the thin film transistor, and the transistor 20, the transistors 50 and 70 have the same configuration.

図3を参照するに、基板11上にはゲート電極12が形成され、当該ゲート電極12を覆うように、ゲート絶縁膜13が形成されている。 Referring to FIG. 3, the gate electrode 12 is formed on the substrate 11 so as to cover the gate electrode 12, the gate insulating film 13 is formed. 前記ゲート絶縁膜13上には、当該ゲート絶縁膜13を挟んで前記ゲート電極12と対向するように半導体層14が形成されている。 Wherein on the gate insulating film 13, semiconductor layer 14 so as to face the gate electrode 12 across the gate insulating film 13 is formed. さらに、前記半導体層14上には、当該半導体層14と電気的に接続されるソース電極15およびドレイン電極16が形成されている。 Further, on the semiconductor layer 14, the semiconductor layer 14 and the source electrode 15 and drain electrode 16 are electrically connected is formed.

また、前記基板11、ゲート電極12、ゲート絶縁膜13、半導体層14、ソース電極15およびドレイン電極16は、可視光に対して透明な材料を用いている。 The substrate 11, the gate electrode 12, the gate insulating film 13, semiconductor layer 14, source electrode 15 and drain electrode 16 is a transparent material to visible light. そのため、受光部を遮る事無く、受光率を低下させることがない。 For this reason, without blocking the light-receiving portion, it is not to reduce the light-receiving rate.

本実施例による薄膜トランジスタ20は、当該薄膜トランジスタ20を構成する材料に、低温で形成することが可能な有機材料を用いている。 TFT 20 according to this embodiment, the material constituting the thin film transistor 20, and an organic material capable of forming at a low temperature. そのため、加熱によってダメージを受けやすい、積層型撮像素子10の有機材料からなる受光層にダメージを与えることがない。 Therefore, easily damaged by heat, it is not damaged in the light receiving layer made of an organic material of the multilayer-type imaging element 10. 例えば、有機材料の光電変換膜からなる前記受光層32の上に、前記薄膜トランジスタ40を形成する場合、当該薄膜トランジスタ40を形成する場合の温度が高いと、前記受光層32に熱によりダメージがはいる恐れがある。 For example, on the light-receiving layer 32 comprising a photoelectric conversion layer of an organic material, when forming the thin film transistors 40, the temperature in the case of forming the thin film transistor 40 is high, damage by heat enters the light receiving layer 32 there is a risk.

従来、例えば薄膜トランジスタを構成する透明材料として、半導体層には例えば、MOCVD法(有機金属を用いた化学気相堆積法)やスパッタリング法を用いて、ZnS膜、あるいはZnO膜などを形成する場合、成膜温度は、例えば200℃以上と高いため、基板温度が上昇して、光機能素子の有機材料にダメージがはいる問題があった。 Conventionally, as a transparent material constituting the thin film transistor, the semiconductor layer for example, by MOCVD (chemical vapor deposition method using an organic metal) or a sputtering method, to form a like ZnS film or ZnO film, deposition temperature is higher and, for example, 200 ° C. or higher, the substrate temperature is raised, there has been damage enters problems organic material of the light function elements. 例えば前記受光層32、52および72に用いられる有機材料は耐熱性が低く、例えば100℃を超える温度領域では分解または変質してしまう。 For example, an organic material used in the light-receiving layer 32, 52 and 72 has a low heat resistance, for example in a temperature range exceeding 100 ° C. will decompose or alteration.

そこで、本実施例の場合、例えば半導体層14に、形成される温度が100℃以下と低い有機半導体を用いている。 Therefore, in the present embodiment, for example, the semiconductor layer 14, a temperature that is formed is used 100 ° C. or less and a low organic semiconductor. 前記半導体層14には、例えばポリビニルカルバゾール、ポリシラン、ポリチオフェンなどを用いることが可能である。 Wherein the semiconductor layer 14 may be used such as polyvinyl carbazole, polysilane, polythiophene and the like.

このように薄膜トランジスタを、有機材料を用いて形成することにより、当該薄膜トランジスタの形成工程において、当該薄膜トランジスタが形成される基板側に形成されている素子、例えば有機材料からなる受光層の温度を100℃以下に保持することを可能とし、当該有機材料にダメージを与えることを防止することができる。 Thus the thin film transistor, by forming an organic material, in the step of forming the the thin film transistor element formed on the substrate on which the thin film transistor is formed, for example, a temperature of the light receiving layer made of an organic material 100 ° C. and can be retained on the less, it is possible to prevent damage to the organic material.

また、有機材料は、例えばZnS、ZnOなどの無機材料にくらべて軟らかく、破壊靭性値が大きい。 Also, organic materials, for example ZnS, soft compared to inorganic material such as ZnO, is greater fracture toughness. そのため、薄膜トランジスタに応力が加えられた場合、当該薄膜トランジスタが破損する可能性を低くすることができ、そのため、薄膜トランジスタを有する前記光機能素子10を破損しにくくすることが可能となる。 Therefore, when stress is applied to the thin film transistor, it is possible to reduce the possibility of the thin film transistor is broken, therefore, it is possible to hardly broken the optical functional device 10 having a thin film transistor.

また、前記薄膜トランジスタ20は、前記したような有機材料と、無機材料とを組み合わせて形成することも可能であり、例えば、前記絶縁膜13には、無機材料として、ゾルゲルガラスなどの絶縁膜を用いることが可能であり、前記ゲート電極12、ソース電極15およびドレイン電極16には、例えば無機材料として、ITOなどを用いることが可能である。 Further, the thin film transistor 20, and an organic material such as described above, it is also possible to form a combination of an inorganic material, for example, the insulating film 13, as an inorganic material, an insulating film such as sol-gel glass it is possible, on the gate electrode 12, source electrode 15 and drain electrode 16, for example, as an inorganic material, it is possible to use a like ITO.

ただし、このような無機材料を形成する場合も、当該薄膜トランジスタが形成される基板側に形成されている素子、例えば有機材料からなる受光層の温度を100℃以下に保持することが必要である。 However, when forming such inorganic materials is also necessary to maintain the element formed on the substrate on which the thin film transistor is formed, for example, a temperature of the light receiving layer made of an organic material 100 ° C. or less. 例えば、前記ゾルゲルガラスは略室温で形成されるため、受光層にダメージを与えることがない。 For example, since the sol-gel glass is formed at about room temperature, no damaging the light-receiving layer.

また、前記ゲート電極12、ソース電極15およびドレイン電極16としてITOからなる電極を形成する場合には、基板温度の上昇を防ぐため、低温スパッタプロセスにより形成する必要が有り、例えば対向ターゲット式スパッタ、RF−DC結合型マグネトロンスパッタ、運動エネルギー制御型スパッタなどの方法を用いて、基板11の温度を100℃以下としてITOを形成する。 Further, the gate electrode 12, in the case of forming an electrode made of ITO as the source electrode 15 and drain electrode 16 in order to prevent the rise of the substrate temperature, it is necessary to form a low temperature sputtering process, for example, facing target sputtering, RF-DC coupled magnetron sputtering, using methods such as kinetic energy controlled sputtering to form an ITO temperature of the substrate 11 as 100 ° C. or less. また、基板温度の上昇を抑えた、RF電力またはDC電力を抑制したRFプラズマまたはDCプラズマ成膜を用いる方法もある。 Further, there is suppressed an increase in the substrate temperature, a method of using RF plasma or DC plasma deposition with reduced RF power or DC power.

このように、本実施例の場合には、薄膜トランジスタの形成工程において、当該薄膜トランジスタが形成される基板側に形成されている、例えば有機材料からなる受光層の温度を100℃以下に保持することにより、当該受光層にダメージを与えることを防止することができる。 Thus, in the case of this embodiment, in the step of forming the thin film transistors, by maintaining are formed on the substrate side where the thin film transistor is formed, for example, a temperature of the light receiving layer made of an organic material 100 ° C. or less , it is possible to prevent damage to the light-receiving layer.

また、前記絶縁膜13、前記ゲート電極12、ソース電極15およびドレイン電極16にも有機材料を用いることで、薄膜トランジスタ形成工程での温度上昇の懸念を解消して、当該薄膜トランジスタが形成される基板側に形成されている素子、例えば有機材料からなる受光層にダメージを与えることを防止することができる。 Also, the insulating film 13, the gate electrode 12, the use of organic materials to the source electrode 15 and drain electrode 16, to eliminate the concern of temperature rise in the thin film transistor forming step, the substrate side where the thin film transistor is formed element formed in, it is possible to prevent damage to the light-receiving layer for example made of an organic material.

例えば、前記絶縁膜13にはポリカーボネート、ポリビニルアルコールなどの透明樹脂、前記前記ゲート電極12、ソース電極15およびドレイン電極16には、PEDT/PSS(Polyethylene dioxythiophene polystyrene sulphonate)を用いることが可能である。 For example, it said insulating film 13 of polycarbonate, a transparent resin such as polyvinyl alcohol, to said gate electrode 12, source electrode 15 and drain electrode 16, it is possible to use PEDT / PSS (Polyethylene dioxythiophene polystyrene sulphonate).

また、このように、薄膜トランジスタを形成する、ゲート電極12、ゲート絶縁膜13、半導体層14、ソース電極15およびドレイン電極16に有機材料を用いる、すなわち破壊靭性値が大きい有機材料で形成される部分を増やすことで、さらに薄膜トランジスタに応力が加えられた場合、当該薄膜トランジスタが破損する可能性を低くすることができ、そのため、薄膜トランジスタを有する前記光機能素子10を破損しにくくすることが可能となる。 Moreover, thus, a thin film transistor, the gate electrode 12, the gate insulating film 13, semiconductor layer 14, an organic material is used for the source electrode 15 and drain electrode 16, that is, formed of an organic material is greater fracture toughness value portion by increasing the further case where stress is applied to the thin film transistor, it is possible to reduce the possibility of the thin film transistor is broken, therefore, it is possible to hardly broken the optical functional device 10 having a thin film transistor.

また、前記基板11は、最下層の薄膜トランジスタ、すなわち前記薄膜トランジスタ20の場合には、当該薄膜トランジスタ20の下層に有機材料からなる受光層が存在しないため、基板にガラスを用いることが可能である。 The substrate 11, the bottom layer of the thin film transistor, that is, when the thin film transistor 20, since the light receiving layer made of an organic material in the lower layer of the thin film transistor 20 is not present, it is possible to use a glass substrate. しかし、下層に有機材料が存在する、例えば前記薄膜トランジスタ40および60の場合、形成される際の温度を低くすることができる有機材料、たとえばポリイミド樹脂などを用いることが好ましい。 However, lower organic material is present, for example, in the case of the thin film transistor 40 and 60, an organic material capable of a low temperature at the time of being formed, for example, it is preferable to use a polyimide resin.

また、基板11を軟らかい、破壊靭性値の大きい有機材料で形成した場合、前記薄膜トランジスタ20に応力が加えられた場合に破壊される可能性がさらに減少し、例えば折りたたみが可能な薄膜トランジスタとなり、さらには、折りたたみが可能な、薄膜トランジスタを有する光機能素子を形成することが可能となる。 Also, soft substrate 11, the case of forming a large organic material fracture toughness value, the thin film transistor 20 when stress is applied can be destroyed further reduced to the become a thin film transistor capable of example folded, and more folding is possible, it is possible to form an optical functional device having a thin film transistor.

次に、前記薄膜トランジスタ20を製造する製造方法の例を説明する。 Next, an example of a method of manufacturing the thin film transistor 20. 図4(A)〜(D)は、前記薄膜トランジスタ20を製造する方法を、手順を追って示したものである。 Figure 4 (A) ~ (D) is a method of manufacturing the thin film transistor 20, there is shown step by step. ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、一部説明を省略する。 In the drawings, the same reference numerals are assigned to the parts described previously, it is partially omitted.

まず、図4(A)に示す工程において、例えばガラス基板11上に、ITO膜を50nm、前記した低温スパッタ法により形成し、当該ITO膜上に形成したフォトリソグラフィ法によりパターニングされたレジストをマスクにして当該ITO膜のエッチングを行い、ゲート電極12を形成する。 First, a mask in the step shown in FIG. 4 (A), for example, on a glass substrate 11, 50 nm of ITO film, is formed by the above-mentioned low temperature sputtering, a patterned resist by photolithography formed on the ITO film in was etched in the ITO film to form a gate electrode 12.

次に、図4(B)に示す工程において、ポリカーボネート樹脂20mgを含むクロロホルム溶液2mlを作成し、前記ゲート電極12と基板11を覆うようにスピンコート法により塗布し、絶縁膜13を100nm形成する。 Next, in the step shown in FIG. 4 (B), creates a chloroform solution 2ml containing polycarbonate resin 20 mg, the by spin coating so as to cover the gate electrode 12 and the substrate 11 to 100nm form an insulating film 13 .

次に、図4(C)に示す工程において、ポリジメチルシランを100nm、真空蒸着法により堆積し、半導体層14を形成する。 Next, in the step shown in FIG. 4 (C), polydimethyl silane was deposited 100 nm, by a vacuum deposition method to form the semiconductor layer 14.

次に、図4(D)に示す工程において、ITO膜を、マスクを用いた低温スパッタ法により、50nm形成し、ソース電極15およびドレイン電極16を形成し、透明な、可視光を透過する薄膜トランジスタを形成する。 Next, in the step shown in FIG. 4 (D), a thin film transistor and ITO film, by low-temperature sputtering method using a mask, and 50nm formed, to form a source electrode 15 and drain electrode 16, a transparent, transmits visible light to form.

また、実際に光機能素子に前記薄膜トランジスタ20を組み込む場合には、必要に応じてゲート電極15およびドレイン電極16のパターン形状を変更し、また当該ゲート電極15およびドレイン電極16上に、保護絶縁膜を形成する場合がある。 Further, when the actually incorporating the thin film transistor 20 to the optical functional element, necessary to change the pattern shape of the gate electrode 15 and the drain electrode 16 if, also on the gate electrode 15 and the drain electrode 16, the protective insulating film there is a case of forming a.

また、実施例2は、次に示す実施例3のように変更することも可能であり、実施例2の場合と同様に、図4(A)〜(D)に基づき、説明する。 In Example 2, be modified as in Example 3 following is also possible, as in the second embodiment, based on FIG. 4 (A) ~ (D), it will be described. ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、一部説明を省略する。 In the drawings, the same reference numerals are assigned to the parts described previously, it is partially omitted.

図4(A)に示す工程は第2実施例の場合と同一である。 The step shown in FIG. 4 (A) is the same as in the second embodiment.

次に、図4(B)に示す工程において、芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの縮合重合により、ポリイミドからなる絶縁膜13を100nm形成する。 Next, in the step shown in FIG. 4 (B), by condensation polymerization of an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine, to 100nm form an insulating film 13 made of polyimide.

次に、図4(C)に示す工程において、ポリビニルカルバゾール30mgを含むクロロホルム溶液2mlを作成し、スピンコート法により塗布し、半導体層14を100nm形成する。 Next, in the step shown in FIG. 4 (C), to create a chloroform solution 2ml comprising polyvinyl carbazole 30mg, by spin coating, the semiconductor layer 14 to 100nm formed. 図4(D)に示す工程は、実施例2の場合と同一である。 Step shown in FIG. 4 (D) are the same as in Example 2.

また、例えば実施例2の図4(B)に示す工程、実施例3の図4(C)に示す工程などでは、有機溶媒を用いている。 Further, for example, the step shown in FIG. 4 (B) of Example 2, in such a process shown in FIG. 4 (C) of Example 3, using an organic solvent. 形成された膜中からこのような有機溶媒を除去するため、例えば60℃〜80℃程度で基板を保持する処理、または減圧下で基板を保持する処理を必要に応じて追加すると好適である。 To remove such organic solvents from the formed membrane, for example, the process for holding a substrate at 60 ° C. to 80 ° C. approximately, or it is preferable to add as necessary process for holding a substrate under reduced pressure.

また、実施例2および実施例3では、ガラスからなる基板11を用いているが、例えば上層、すなわち図2に示した前記薄膜トランジスタ40および60を形成する場合は、低温(100℃以下)で形成することが可能な有機材料からなる基板を用いることが好ましい。 In Example 2 and Example 3, but using the substrate 11 made of glass, for example the upper layer, i.e., the case of forming the thin film transistors 40 and 60 shown in Figure 2, formed at a low temperature (100 ° C. or less) it is preferable to use a substrate made of an organic material that can be.

例えば、当該有機材料を用いて基板11を形成することで、実施例2および実施例3に示した製造方法は、上層の薄膜トランジスタを形成する方法に適用することが可能である。 For example, by forming the substrate 11 by using the organic material, the manufacturing method shown in Examples 2 and 3 can be applied to a method of forming a top layer of a thin film transistor.

次に、有機材料によって基板を形成して薄膜トランジスタを形成する例を実施例4〜5に示す。 Next, an example of forming a thin film transistor by forming a substrate of an organic material in Example 4-5. このような薄膜トランジスタの製造方法は、前記上層の薄膜トランジスタに適用することが可能であり、また下層の、すなわち薄膜トランジスタ20の製造にも用いることができる。 Method of manufacturing such a thin film transistor, it is possible to apply to the upper layer of the thin film transistor, also can be used in the preparation of the underlying, i.e. the thin film transistor 20.

本実施例4は、有機材料からなる基板の形成方法を含む、薄膜トランジスタの製造方法であり、実施例2〜実施例3の場合と同様に、図4(A)〜(D)に基づき、説明する。 The fourth embodiment includes a method of forming a substrate made of an organic material, a method of manufacturing a thin film transistor, as in the case of Examples 2 3, based on FIG. 4 (A) ~ (D), described to. ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、一部説明を省略する。 In the drawings, the same reference numerals are assigned to the parts described previously, it is partially omitted.

まず、図4(A)に示す工程において、芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの縮合重合により、ポリイミドからなる基板11を形成する。 First, in the step shown in FIG. 4 (A), by condensation polymerization of an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine, to form a substrate 11 made of polyimide. 次に前記基板11上に、ITO膜を50nm、前記した低温スパッタ法により形成し、当該ITO膜上に形成したフォトリソグラフィ法によりパターニングされたレジストをマスクにして当該ITO膜のエッチングを行い、ゲート電極12を形成する。 Then on the substrate 11, 50 nm of ITO film, is formed by the above-mentioned low temperature sputtering, etching of the ITO film by using the patterned resist by photolithography formed on the ITO film as a mask, the gate forming the electrode 12.

図4(B)〜図4(D)に示す工程は、実施例2に示した場合と同一である。 The step shown in FIG. 4 (B) ~ FIG 4 (D) is the same as that shown in Example 2.

また、実施例4は、次に示す実施例5のように変更することも可能であり、実施例4の場合と同様に、図4(A)〜(D)に基づき、説明する。 In Example 4, it is modified as in Example 5 the following is also possible, as in Example 4, based on FIG. 4 (A) ~ (D), will be described. ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、一部説明を省略する。 In the drawings, the same reference numerals are assigned to the parts described previously, it is partially omitted.

まず、図4(A)に示した工程において、芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの縮合重合により、ポリイミドからなる基板11を形成する。 First, in the step shown in FIG. 4 (A), by condensation polymerization of an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine, to form a substrate 11 made of polyimide. 次に、PEDT/PSS水溶液をインクジェット法によって前記基板11上に吹き付けることにより、パターン形成されたPEDT/PSSからなるゲート電極12を形成する。 Then, by spraying on the substrate 11 by an inkjet method PEDT / PSS solution, to form a gate electrode 12 made of PEDT / PSS which is patterned.

図4(B)〜(C)に示す工程は、実施例3の場合と同一である。 The step shown in FIG. 4 (B) ~ (C) are the same as in Example 3.

次に、図4(D)に示す工程において、PEDT/PSS水溶液をインクジェット法によって半導体層14上に吹き付けることにより、パターン形成されたPEDT/PSSからなるソース電極15およびドレイン電極16を形成する。 Next, in the step shown in FIG. 4 (D), by spraying on the semiconductor layer 14 by an ink jet method PEDT / PSS solution, to form the source electrode 15 and drain electrode 16 made of PEDT / PSS which is patterned.

また、実施例2〜実施例5のいずれの場合も薄膜トランジスタの製造工程において、基板温度が100℃以下に抑制され、積層される有機材料、例えば受光部にダメージを与えることが無い。 Further, in the thin film transistor manufacturing process in any case of Examples 2 5, is suppressed to a substrate temperature of 100 ° C. or less, it is not to provide an organic material to be laminated, for example, damage to the light receiving portion.

また、実施例2〜実施例5を用いて製造した薄膜トランジスタは、いずれも可視光の透過率が80%以上であり、また電流のON/OFF比も10 5程度であり、可視光透過型の薄膜トランジスタとして良好な特性が得られた。 Further, the thin film transistor manufactured using Examples 2 5, Both are the transmittance of visible light is 80% or more, and ON / OFF ratio of the current is also 10 about 5, the visible light transmission good characteristics as the thin film transistor was obtained.

このように、必要に応じて材料を組み合わせて薄膜トランジスタを形成することが可能である。 Thus, it is possible to form a thin film transistor by combining materials as needed. また、実施例4〜実施例5に示した場合は、基板および薄膜トランジスタの双方が破壊靭性値の大きい有機材料から形成されているため、折りたたみが可能な光透過型の薄膜トランジスタを実現することが可能となる。 Further, the case shown in Examples 4 to 5, since both the substrate and the thin film transistor are formed from an organic material with a great fracture toughness value, it is possible to realize a folded optical transmission type thin film transistor that can be to become. また外部から応力が印加された場合に、破損に耐える効果を奏する。 Further, when the stress is applied from the outside, an effect to resist breakage.

そのため、例えば折りたたみが可能な受光部または発光部と組み合わせて、折りたたみが可能な光機能素子を構成することが可能となり、携帯に便利な、かつ破損の可能性が低く衝撃に強い、光機能素子を実現することが可能になる効果を奏する。 Therefore, for example, in combination with a collapsible capable receiving portion or a light emitting portion, it is possible to configure the collapsible capable optical functional devices, mobile in a convenient and strong impact less possibility of damage, the optical functional device possible to achieve an effect of allowing.

次に、実施例1〜実施例5に示した薄膜トランジスタを含む、光機能素子10の詳細に関して、図5〜図7に基づき、説明する。 Then, comprising a thin film transistor shown in Examples 1 to 5, for details of the optical functional device 10, based on FIGS. 5 to 7 will be described. 図5は、薄膜トランジスタを含む光機能素子の例である、撮像素子10の断面の詳細を模式的に示した図であり、図6はその平面図を模式的に示した図であり、図7はその等価回路を示した図である。 Figure 5 is an example of an optical functional device including a thin film transistor, a schematic diagram showing details of a cross section of the imaging device 10, FIG. 6 is a diagram showing a plan view schematically 7 is a diagram showing an equivalent circuit. ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。 In the drawing, denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

図5〜図7を参照するに、前記基板11上に形成された前記薄膜トランジスタ20上には、有機材料からなる受光層32を有する、前記受光部30が形成されている。 Referring to FIGS. 5 to 7, on the thin film transistor 20 formed on the substrate 11 has a light receiving layer 32 made of an organic material, the light receiving portion 30 is formed. 前記受光層32は、前記画素電極31および前記対向電極33に挟まれた構造となっており、前記受光層32は、前記画素電極31を介して、前記ドレイン電極16に電気的に接続されている。 The light-receiving layer 32, the serves interposed at the pixel electrode 31 and the counter electrode 33, the light-receiving layer 32, the via pixel electrode 31, is electrically connected to the drain electrode 16 there.

また、前記ソース電極15と前記ドレイン電極16の一部は、保護絶縁膜17により覆われ、保護および絶縁がなされている。 Further, a portion of the source electrode 15 the drain electrode 16 is covered with a protective insulating film 17, the protection and insulation have been made. また、必要に応じて、前記基板11上には信号蓄積容量電極18を形成してもよい。 If necessary, on the substrate 11 may be formed a signal storage capacitor electrode 18.

また、前記受光部30上には、前記基板41が形成され、当該基板41上には前記薄膜トランジスタ40が形成されている。 Furthermore, on the light receiving unit 30, the substrate 41 is formed, on the substrate 41 the thin film transistor 40 is formed. 前記薄膜トランジスタ40は、前記薄膜トランジスタ20と同様の構造をしており、ゲート電極42、絶縁膜43、半導体層44、ソース電極45およびドレイン電極46を有しており、前記受光層52は、前記画素電極51を介して、前記ドレイン電極46に電気的に接続されている。 The TFT 40 has the similar structure to the thin film transistor 20, a gate electrode 42, the insulating film 43, semiconductor layer 44 has a source electrode 45 and drain electrode 46, the light receiving layer 52, the pixel through the electrode 51, it is electrically connected to the drain electrode 46.

また、前記ソース電極45と前記ドレイン電極46の一部は、保護絶縁膜47により覆われ、保護および絶縁がなされている。 Further, a portion of the source electrode 45 the drain electrode 46 is covered with a protective insulating film 47, the protection and insulation have been made. また、必要に応じて、前記基板41上には信号蓄積容量電極48を形成してもよい。 If necessary, on the substrate 41 may form a signal storage capacitor electrode 48.

また、前記受光部50上には、前記基板61が形成され、当該基板61上には前記薄膜トランジスタ60が形成されている。 Furthermore, on the light receiving unit 50, the substrate 61 is formed, on the substrate 61 the thin film transistor 60 is formed. 前記薄膜トランジスタ60は、前記薄膜トランジスタ20と同様の構造をしており、ゲート電極62、絶縁膜63、半導体層64、ソース電極65およびドレイン電極66を有しており、前記受光層72は、前記画素電極71を介して、前記ドレイン電極66に電気的に接続されている。 The TFT 60 has the similar structure to the thin film transistor 20, a gate electrode 62, the insulating film 63, semiconductor layer 64 has a source electrode 65 and drain electrode 66, the light receiving layer 72, the pixel through the electrode 71, it is electrically connected to the drain electrode 66.

また、前記ソース電極65と前記ドレイン電極66の一部は、保護絶縁膜67により覆われ、保護および絶縁がなされている。 Further, a portion of the drain electrode 66 and the source electrode 65 is covered with a protective insulating film 67, the protection and insulation have been made. また、必要に応じて、前記基板71上には信号蓄積容量電極68を形成してもよい。 If necessary, on the substrate 71 may form a signal storage capacitor electrode 68.

前記光機能素子10は、図7に示すように、一般的なソースドライバおよびゲートドライバなどの駆動回路系によって制御される。 The optical functional element 10, as shown in FIG. 7, is controlled by a drive circuit system, such as common source driver and a gate driver. なお、図7中で、前記受光部30の終端、すなわち前記対向電極33には図示を省略する電源が接続される。 Incidentally, in FIG. 7, the end of the light receiving portion 30, that is, the counter electrode 33 are connected power not shown is.

このように、薄膜トランジスタと有機材料からなる受光層を有する受光部を積層することで、カラー対応の積層型撮像素子10が構成される。 Thus, by laminating the light receiving portion having a light receiving layer composed of a thin film transistor and an organic material, the color corresponding stacked imaging device 10 is constructed.

また、一般的に透明電極や透明半導体層に用いられる材料の、可視光の透過率は100%ではなく、例えば、ITOやPEDT/PSSの場合、90%程度である。 Also, generally transparent electrodes and used in a transparent semiconductor layer material, the transmittance of visible light is not 100%, for example, when ITO or PEDT / PSS, is about 90%. そのため、例えば受光層32または52に到達する入射光は減衰してしまうため、受光層72、52および32の間での感度の補正が必要である。 Therefore, for example, the incident light reaching the light-receiving layer 32 or 52 is attenuated, it is necessary to correct the sensitivity between the light receiving layer 72,52 and 32.

また、前記画素電極31、51および71と前記対向電極33、53および73は、例えばITO膜によって形成する場合は、前記したような低温スパッタ法を用いて、有機材料からなる受光層にダメージを与えないことが必要である。 Moreover, the said pixel electrodes 31 and 51 and 71 the counter electrode 33, 53 and 73, for example, in the case of forming the ITO film, using a low temperature sputtering as described above, damage to the light-receiving layer made of an organic material it does not give is needed.

また、前記画素電極31、51および71と前記対向電極33、53および73を、破壊靭性値の大きい有機材料で形成した場合には、破壊靭性値が大きい有機材料で形成された前記薄膜トランジスタ20、40および60と組み合わせることにより、外部からの応力よって破損する可能性が少ない、光機能素子、例えば撮像素子を構成することが可能となる。 Moreover, the said pixel electrodes 31 and 51 and 71 the counter electrode 33, 53 and 73, when forming a large organic material fracture toughness value, the thin film transistor 20 formed of an organic material greater fracture toughness value, by combining the 40 and 60, it is less likely to be damaged by an external stress, it is possible to configure an optical functional element, for example, an image pickup device.

このため、光機能素子の製造工程において当該光機能素子の破損を防止し、製造工程の歩留まりを向上させると共に、当該光機能素子を携帯する場合の破損の可能性を低下させて、衝撃に強い素子を実現することができる。 Therefore, the breakage of the optical functional device preventing the manufacturing process of the optical functional device, thereby improving the yield of the manufacturing process, reduce the likelihood of corruption when carrying the said optical functional device, a strong impact it is possible to realize a device. さらに当該光機能素子は折りたたみが可能となり、携帯に便利な素子を形成することが可能となるが、これは後述する発光素子の場合に特に有効な特長となる。 Furthermore the optical functional element enables folding, although it is possible to form a convenient device to the mobile, which is particularly useful feature in the case of a light-emitting element to be described later.

次に、前記積層型光機能素子10の製造方法を、前記薄膜トランジスタ10の製造方法も含めて図8(A)〜(D)および図9(E)〜(F)に基づき、説明する。 Next, the manufacturing method of a multilayer type optical functional device 10, based on the method of manufacturing a thin film transistor 10 is also included Figure 8 (A) ~ (D) and FIG. 9 (E) ~ (F), will be described. 薄膜トランジスタの形成方法は、例えば実施例2〜実施例5に示した方法を用いることが可能である。 Method of forming a thin film transistor, it is possible to use a method shown in the Examples 2 to Example 5.

まず、図8(A)に示す工程において、例えばガラス基板11上に、ITO膜を50nm、前記した低温スパッタ法により形成し、当該ITO膜上に形成したフォトリソグラフィ法によりパターニングされたレジストをマスクにして当該ITO膜のエッチングを行い、ゲート電極12および信号蓄積容量電極18を形成する。 First, a mask in the step shown in FIG. 8 (A), for example, on a glass substrate 11, 50 nm of ITO film, is formed by the above-mentioned low temperature sputtering, a patterned resist by photolithography formed on the ITO film in was etched in the ITO film to form a gate electrode 12 and a signal storage capacitor electrode 18.

次に、図8(B)に示す工程において、芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの縮合重合により、ポリイミドからなる絶縁膜13として100nm形成する。 Next, in a step shown in FIG. 8 (B), by condensation polymerization of an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine, to 100nm formed as the insulating film 13 made of polyimide.

次に、図9(C)に示す工程において、ポリビニルカルバゾール30mgを含むクロロホルム溶液2mlを作成し、スピンコート法により塗布し、半導体層14を100nm形成する。 Next, in a step shown in FIG. 9 (C), to create a chloroform solution 2ml comprising polyvinyl carbazole 30mg, by spin coating, the semiconductor layer 14 to 100nm formed.

次に、図8(D)に示す工程において、ITO膜を、マスクを用いた低温スパッタ法により、50nm形成し、ソース電極15およびドレイン電極16を形成し、さらに当該ソース電極15およびドレイン電極16の一部を覆うように、ポリイミドからなる保護絶縁膜17を形成する。 Next, in a step shown in Fig. 8 (D), an ITO film, by low-temperature sputtering method using a mask, and 50nm formed, to form a source electrode 15 and drain electrode 16, further the source electrode 15 and drain electrode 16 so as to cover a part of, a protective insulating film 17 made of polyimide.

次に、図9(E)に示す工程において、ITO膜を、マスクを用いた低温スパッタ法により、50nm堆積し、画素電極31を形成する。 Next, in a step shown in FIG. 9 (E), an ITO film, by low-temperature sputtering method using a mask, and 50nm is deposited to form a pixel electrode 31.

次に、当該画素電極31上に、赤色光にのみ感度を有する有機材料である、例えば亜鉛フタロシアニンを、膜厚が200nmとなるように真空蒸着により堆積し、赤色に感度を有する光電変換膜からなる受光層32を形成する。 Next, on the pixel electrode 31, an organic material which is sensitive only to red light, for example, zinc phthalocyanine, thickness is deposited by vacuum evaporation so that the 200 nm, from the photoelectric conversion layer sensitive to red comprising forming a light absorbing layer 32. さらに当該受光層32上にITO膜を、マスクを用いた低温スパッタ法により、50nm堆積し、対向電極33を形成して、受光部30を形成する。 Further ITO film on the light-receiving layer 32, the low-temperature sputtering method using a mask, and 50nm deposited, to form a counter electrode 33, to form a light-receiving portion 30.

次に、図9(F)に示す工程において、前記対向電極31上に芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの縮合重合により、ポリイミドからなる基板41を100nm形成する。 Next, in a step shown in FIG. 9 (F), by condensation polymerization of an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine on the counter electrode 31 to 100nm forming the substrate 41 made of polyimide. 次に当該基板41上に、ITO膜を50nm、前記した低温スパッタ法により形成し、当該ITO膜上に形成したフォトリソグラフィ法によりパターニングされたレジストをマスクにして当該ITO膜のエッチングを行い、ゲート電極42および信号蓄積容量電極48を形成する。 Then on the substrate 41, 50 nm of ITO film, is formed by the above-mentioned low temperature sputtering, etching of the ITO film by using the patterned resist by photolithography formed on the ITO film as a mask, the gate forming an electrode 42 and a signal storage capacitor electrode 48.

あとは、図8(B)〜(D)、図9(E)に示した工程と同様にして、絶縁膜43、半導体層44、ソース電極45、ドレイン電極46、保護絶縁膜47、画素電極51、受光層52および対向電極53を形成する。 After that, FIG. 8 (B) ~ (D), in the same manner as the step shown in FIG. 9 (E), the insulating film 43, semiconductor layer 44, source electrode 45, drain electrode 46, the protective insulating film 47, the pixel electrode 51, to form a light-receiving layer 52 and the counter electrode 53.

また、受光層52を形成する場合は、緑色光にのみ感度を有する有機材料である、例えばペリレン顔料を、膜厚が200nmとなるように真空蒸着により堆積し、緑色に感度を有する光電変換膜からなる受光層52を形成する。 In the case of forming the light receiving layer 52 is an organic material which is sensitive only to green light, for example, a perylene pigment, deposited by vacuum evaporation to a film thickness of 200 nm, the photoelectric conversion layer sensitive to green forming a light layer 52 made of. このようにして、受光部50を形成する。 In this manner, a light-receiving unit 50.

また、受光部50上には、当該受光部50を形成した場合と同様にして、基板71、ゲート電極62、号蓄積容量電極68、絶縁膜63、半導体層64、ソース電極65、ドレイン電極66、保護絶縁膜67、画素電極71、受光層72および対向電極73を形成する。 Furthermore, on the light-receiving unit 50, as in the case of forming the light receiving portion 50, the substrate 71, the gate electrode 62, No. storage capacitor electrode 68, the insulating film 63, semiconductor layer 64, source electrode 65, drain electrode 66 , the protective insulating film 67, the pixel electrode 71, to form a light-receiving layer 72 and the counter electrode 73.

また、受光層72を形成する場合は、青色光にのみ感度を有する有機材料である、例えばポルフィリンを、膜厚が200nmとなるように真空蒸着により堆積し、青色に感度を有する光電変換膜からなる受光層72を形成した。 In the case of forming the light receiving layer 72 is an organic material having sensitivity only to blue light, for example, porphyrin, thickness is deposited by vacuum evaporation so that the 200 nm, from the photoelectric conversion layer sensitive to blue thereby forming a light receiving layer 72 made. このようにして、受光部70を形成すし、図5に示した積層型撮像素子10を形成する。 In this way, sushi forming a light receiving portion 70, to form a laminated-type imaging device 10 shown in FIG.

また、図9(E)〜(F)に示した発光部を形成する工程においても、有機材料からなる受光層の温度が100℃以下となるようにして、受光層の有機材料にダメージがはいることを防止している。 Further, even in the step of forming the light-emitting unit shown in FIG. 9 (E) ~ (F), the temperature at the light receiving layer made of an organic material is 100 ° C. or less, the damage to the organic material of the light-receiving layer to prevent that you are.

また、実施例7は、次に示す実施例8のように変更することも可能であり、実施例8の場合と同様に、図8(A)〜(D)および図9(A)〜(B)に基づき、説明する。 In Example 7, it is modified as in Example 8 shown below are also possible, as in the case of Example 8, FIG. 8 (A) ~ (D) and FIG. 9 (A) ~ ( based on B), it is described. ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、一部説明を省略する。 In the drawings, the same reference numerals are assigned to the parts described previously, it is partially omitted.

まず、図8(A)に示す工程において、芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの縮合重合により、ポリイミドからなる基板11を形成する。 First, in the step shown in FIG. 8 (A), by condensation polymerization of an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine, to form a substrate 11 made of polyimide. 次に、PEDT/PSS水溶液をインクジェット法によって前記基板11上に吹き付けることにより、パターン形成されたPEDT/PSSからなるゲート電極12および信号蓄積容量電極18を形成する。 Then, by spraying on the substrate 11 by an inkjet method PEDT / PSS solution, to form a gate electrode 12 and a signal storage capacitor electrode 18 made of PEDT / PSS which is patterned.

次に、図8(B)に示す工程において、芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの縮合重合により、ポリイミドからなる絶縁膜13を100nm形成する。 Next, in a step shown in FIG. 8 (B), by condensation polymerization of an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine, to 100nm form an insulating film 13 made of polyimide.

次に、図8(C)に示す工程において、ポリビニルカルバゾール30mgを含むクロロホルム溶液2mlを作成し、スピンコート法により塗布し、半導体層14を100nm形成する。 Next, in a step shown in FIG. 8 (C), to create a chloroform solution 2ml comprising polyvinyl carbazole 30mg, by spin coating, the semiconductor layer 14 to 100nm formed.

次に、図8(D)に示す工程において、PEDT/PSS水溶液をインクジェット法によって半導体層14上に吹き付けることにより、パターン形成されたPEDT/PSSからなるソース電極15およびドレイン電極16を形成し、さらに当該ソース電極15およびドレイン電極16の一部を覆うように、ポリイミドからなる保護絶縁膜17を形成する。 Next, in a step shown in FIG. 8 (D), by spraying on the semiconductor layer 14 by an ink jet method PEDT / PSS solution, to form a source electrode 15 and drain electrode 16 made of PEDT / PSS which is patterned, as further cover a part of the source electrode 15 and drain electrode 16, a protective insulating film 17 made of polyimide.

次に、図9(E)に示す工程において、PEDT/PSS水溶液をインクジェット法によって吹き付けて、パターン形成されたPEDT/PSSからなる、膜厚50nmの画素電極31を形成する。 Next, in a step shown in FIG. 9 (E), the PEDT / PSS solution is sprayed by an inkjet method, consisting of PEDT / PSS which is patterned to form a pixel electrode 31 having a film thickness of 50nm.

次に、当該画素電極31上に、赤色光にのみ感度を有する有機材料である、例えば亜鉛フタロシアニンを、膜厚が200nmとなるように真空蒸着により堆積し、赤色に感度を有する光電変換膜からなる受光層32を形成する。 Next, on the pixel electrode 31, an organic material which is sensitive only to red light, for example, zinc phthalocyanine, thickness is deposited by vacuum evaporation so that the 200 nm, from the photoelectric conversion layer sensitive to red comprising forming a light absorbing layer 32. さらに当該受光層32上に、スピンコート法により、PEDT/PSSからなる、膜厚50nmの対向電極を堆積して、受光部30を形成する。 Further, on the light-receiving layer 32 by spin coating, consisting of PEDT / PSS, by depositing a counter electrode having a film thickness of 50 nm, forming a light-receiving portion 30.

次に、図9(F)に示す工程では、図9(E)に示した工程と同様にして、当該受光部30上に、基板41、ゲート電極42、信号蓄積容量電極48、絶縁膜43、半導体層44、ソース電極45、ドレイン電極46、保護絶縁膜47、画素電極51、受光層52および対向電極53を形成する。 Then, in the process shown in FIG. 9 (F), in the same manner as the step shown in FIG. 9 (E), on the light-receiving unit 30, the substrate 41, the gate electrode 42, the signal storage capacitor electrode 48, the insulating film 43 , semiconductor layer 44, source electrode 45, drain electrode 46, the protective insulating film 47, the pixel electrode 51, to form a light-receiving layer 52 and the counter electrode 53.

また、受光層52を形成する場合は、緑色光にのみ感度を有する有機材料である、例えばペリレン顔料を、膜厚が200nmとなるように真空蒸着により堆積し、緑色に感度を有する光電変換膜からなる受光層52を形成する。 In the case of forming the light receiving layer 52 is an organic material which is sensitive only to green light, for example, a perylene pigment, deposited by vacuum evaporation to a film thickness of 200 nm, the photoelectric conversion layer sensitive to green forming a light layer 52 made of. このようにして、受光部50を形成する。 In this manner, a light-receiving unit 50.

また、受光部50上には、当該受光部50を形成した工程と同様にして、基板71、ゲート電極62、信号蓄積容量電極68、絶縁膜63、半導体層64、ソース電極65、ドレイン電極66、保護絶縁膜67、画素電極71、受光層72および対向電極73を形成する。 Furthermore, on the light-receiving unit 50, similarly to the step of forming the light receiving portion 50, the substrate 71, the gate electrode 62, the signal storage capacitor electrode 68, the insulating film 63, semiconductor layer 64, source electrode 65, drain electrode 66 , the protective insulating film 67, the pixel electrode 71, to form a light-receiving layer 72 and the counter electrode 73.

また、受光層72を形成する場合は、青色光にのみ感度を有する有機材料である、例えばポルフィリンを、膜厚が200nmとなるように真空蒸着により堆積し、青色に感度を有する光電変換膜からなる受光層72を形成した。 In the case of forming the light receiving layer 72 is an organic material having sensitivity only to blue light, for example, porphyrin, thickness is deposited by vacuum evaporation so that the 200 nm, from the photoelectric conversion layer sensitive to blue thereby forming a light receiving layer 72 made. このようにして、受光部70を形成すし、図5に示した積層型撮像素子を形成する。 In this way, sushi forming a light receiving portion 70, to form a laminated-type imaging device shown in FIG.

また、図9(E)〜(F)に示した発光部を形成する工程においても、有機材料からなる受光層の温度が100℃以下となるようにして、受光層の有機材料にダメージがはいることを防止している。 Further, even in the step of forming the light-emitting unit shown in FIG. 9 (E) ~ (F), the temperature at the light receiving layer made of an organic material is 100 ° C. or less, the damage to the organic material of the light-receiving layer to prevent that you are.

また、本実施例の場合、前記画素電極31、51および71と前記対向電極33、53および73が、破壊靭性値の大きい有機材料で形成されており、破壊靭性値が大きい有機材料で形成された前記薄膜トランジスタ20、40および60と組み合わせることにより、外部からの応力よって破損する可能性が少ない、光機能素子、例えば撮像素子を構成することが可能となる。 Further, in the present embodiment, the pixel electrode 31 and 51 and 71 and the counter electrode 33, 53 and 73 are formed in an organic material with a great fracture toughness, formed of an organic material greater fracture toughness combined with the thin film transistor 20, 40 and 60, it is less likely to be damaged by an external stress, it is possible to configure an optical functional element, for example, an image pickup device.

このため、光機能素子の製造工程において当該光機能素子の破損を防止し、製造工程の歩留まりを向上させると共に、当該光機能素子を携帯する場合の破損の可能性を低下させて、衝撃に強い素子を実現することができる。 Therefore, the breakage of the optical functional device preventing the manufacturing process of the optical functional device, thereby improving the yield of the manufacturing process, reduce the likelihood of corruption when carrying the said optical functional device, a strong impact it is possible to realize a device. さらに当該光機能素子は折りたたみが可能となり、携帯に便利な素子を形成することが可能となる。 Furthermore the optical functional element enables folding, it is possible to form a convenient device to carry.

実施例8および実施例9に示した方法により、作成された積層型撮像素子は、いずれの場合も受光部30および受光部50にダメージは観察されなかった。 By the method shown in Examples 8 and 9, the multilayer image sensor which is created, damage to the light receiving portion 30 and the light receiving unit 50 in any case was not observed. また当該積層型撮像素子は、上(受光部70側)から、および下(受光部30側)から白色光を照射した場合に、各受光部30、50、および70から信号電流が観測された。 Further the multilayer-type imaging device, the upper (light receiving section 70 side), and lower when irradiated with white light from (the light receiving unit 30 side), the signal current is observed from the light receiving portions 30, 50, and 70 .

また、実施例1〜実施例8は、光機能素子の例として、おもに撮像素子の場合について記述したが、本発明はこれに限定されるものではない。 Further, Examples 1 to 8, as an example of the optical functional element, but mainly described the case of the image pickup device, the present invention is not limited thereto. 他の光機能素子、例えば薄膜トランジスタを含む発光素子を形成する場合にも同様に適用することが可能であり、実施例1〜実施例8に示した撮像素子を形成する場合と同様の効果を得ることが可能である。 Other optical functional elements, it is possible to similarly applied to the case of forming a light emitting element for example, including a thin film transistor, the same effect as in the case of forming the imaging device shown in Examples 1 to 8 It is possible.

図10(A)〜(B)には、本発明の第10実施例による、有機EL(エレクトロルミネッサンス)層からなる発光層を有する、発光部200および発光部300の断面図を模式的に示す。 Figure 10 (A) ~ (B) is, according to the tenth embodiment of the present invention, having a light emitting layer made of an organic EL (Electro Ruminessa Nsu) layer, schematically cross-sectional view of the light emitting portion 200 and the light emitting portion 300 show.

まず、図10(A)を参照するに、発光部200は、有機EL層からなる発光層202と、当該発光層202の第1の面に形成された陽極201と、当該発光層202の第2の面に形成された陰極203を備えている。 Referring first to FIG. 10 (A), the light emitting unit 200 includes a light emitting layer 202 made of an organic EL layer, the first anode 201 formed on a surface of the light-emitting layer 202, the first of the light-emitting layer 202 and a cathode 203 formed on the second surface. 前記発光部202は、前記陽極201と前記陰極203の間に電圧を印加すると、前記発光層202が発光する構造になっている。 The light emitting unit 202, when a voltage is applied between the anode 201 and the cathode 203, the light emitting layer 202 has a structure that emits light.

このため、例えば図5に示した積層型撮像素子10において、受光部に換えて前記発光部200を置き換えると、有機EL層を有する発光素子を形成することが可能である。 Therefore, in the multilayer image sensor 10 shown in FIG. 5, for example, when replacing the light emitting portion 200 in place of the light receiving portion, it is possible to form a light emitting device having an organic EL layer.

また、例えば、受光部30、50、および70にあたる部分に、それぞれ赤色、緑色、青色の発光部を形成すると、カラー対応の発光素子を形成することが可能である。 Further, for example, the portion corresponding light receiving portions 30, 50, and 70, red, green, to form a blue light-emitting portion, it is possible to form a color corresponding light emitting element. また、その場合、制御回路は必要に応じて変更するが、一般的な発光素子の制御回路を用いることが可能である。 In that case, the control circuit is changed as necessary, it is possible to use a control circuit of a general light-emitting element.

また、前記発光素子200は、例えば陰極と発光層の間や、陽極と発光層の間に必要に応じて薄膜を形成して、多層構造にすることが可能であり、このような発光部を本発明に適用してもよい。 The light emitting element 200, and for example, between the cathode and the light-emitting layer, according to form a thin film required between the anode and the light-emitting layer, it is possible to multi-layer structure, such a light-emitting portion it may be applied to the present invention. このように発光部の構造は、任意に変更することが可能である。 The structure of the light emitting portion can be changed arbitrarily.

図10(B)には、図10(A)の変形例である発光部300の例を示す。 Figure 10 (B) shows an example of a light-emitting portion 300 which is a modification of FIG. 10 (A). 図10(B)を参照するに、発光部300は、陽極301と、当該陽極301上に形成されたバッファ層302、当該バッファ層302上に形成された正孔輸送層303、当該正孔輸送層303上に形成された有機EL層からなる発光層304、当該発光層304上に形成された電子輸送層305および当該電子輸送層305上に形成された陰極306からなる。 Referring FIG. 10 (B), the light emitting unit 300 includes an anode 301, the anode 301 on the buffer layer 302 formed on the hole transport layer 303 is formed on the buffer layer 302, the hole transport emitting layer 304 made of an organic EL layer formed on the layer 303, an electron-transporting layer 305 and the electron-transporting layer 305 cathode 306 formed on is formed on the light-emitting layer 304. このように、多層化された発光部300を用いた場合も前記発光部200を用いた場合と共に、実施例1〜実施例8に記載した、積層型撮像素子10を形成する場合と同様の効果を得ることができる。 Thus, with the case of using the light emitting portion 200 is also the case of using a light-emitting portion 300 which is multilayered, as described in Example 1 to Example 8, the same effect as in the case of forming a stacked-type image pickup device 10 it is possible to obtain.

例えば、前記発光部200または前記発光部300を、陽極や陰極を含めて破壊靭性値の大きい有機材料で形成すると、折り曲げることが可能な発光素子を実現することが可能となる。 For example, the light emitting portion 200 or the light emitting portion 300, to form a large organic material fracture toughness, including anode and cathode, it is possible to realize a light emitting element which can be bent.

また、薄膜トランジスタが透明であるため、いわゆるトップエミッション型、およびボトムエミッション型のいずれの方式にも対応することが可能である。 Further, since the thin film transistor is transparent, it is possible also corresponding to any type of so-called top emission type, and a bottom emission type.

以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。 Having described preferred embodiments of the present invention, the present invention is not intended to be limited to the particular examples described above, but allows various variations and modifications within the gist described in the claims.

本発明によれば、形成される基板側に設けられた有機材料膜にダメージを与えずに、光透過型の薄膜トランジスタを形成することを可能とする。 According to the present invention, without damaging the organic material layer provided on the substrate side to be formed, making it possible to form a light transmissive thin film transistor.

また、本発明によれば、薄膜トランジスタを形成する場合に、有機材料を含む発光層または受光層にダメージを与えることがなくなるため、当該薄膜トランジスタを含む光機能素子を形成することを可能とする。 Further, according to the present invention, in the case of forming a thin film transistor, since it is unnecessary to damage the light emitting layer or the light receiving layer containing an organic material makes it possible to form an optical functional device including the thin film transistor.

また、本発明によれば、応力や衝撃による破損を防止する、薄膜トランジスタ、および薄膜トランジスタを有する光機能素子を提供することが可能となる。 Further, according to the present invention, to prevent damage due to stress or impact, the thin film transistor, and it is possible to provide an optical functional device having a thin film transistor.

従来の光機能素子の例である撮像素子の構成を示す図である。 Is a diagram showing the structure of an image pickup device is an example of a conventional optical functional element. 本発明の実施例1による、光機能素子である積層型撮像素子の構成を模式的に示した断面図である。 According to Example 1 of the present invention, it is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a multilayer-type imaging element is an optical function element. 図2の積層型撮像素子に用いる薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。 It is a sectional view showing a structure of a thin film transistor used for the laminated imaging device of FIG. (A)〜(D)は、図3の薄膜トランジスタの製造方法を示す図である。 (A) ~ (D) are diagrams showing a manufacturing method of a thin film transistor of FIG. 図2の積層型撮像素子の詳細を模式的に示した断面図である。 The details of the stack-type imaging device of FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing. 図5の積層型撮像素子の平面図である。 It is a plan view of the multilayer-type imaging element of FIG. 図5の積層型撮像素子の等価回路図である。 It is an equivalent circuit diagram of the multilayer-type imaging device of FIG. (A)〜(D)は、図5の積層型撮像素子の製造方法を示す図(その1)である。 (A) ~ (D) are diagrams (No. 1) showing a manufacturing method of a multilayer-type imaging device of FIG. (E)〜(F)は、図5の積層型撮像素子の製造方法を示す図(その2)である。 (E) ~ (F) are diagrams showing a method of manufacturing a multilayer-type imaging device of FIG. 5 (Part 2). (A)〜(B)は、本発明の実施例9による発光部を示した断面図である。 (A) ~ (B) is a sectional view showing a light emitting portion according to a ninth embodiment of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10,100 積層型撮像素子 11,41,61,101,102,103 基板 12,42,72 ゲート電極 13,43,63 絶縁膜 14,44,64 半導体層 15,45,65 ソース電極 16,46,66 ドレイン電極 17,47,67 保護絶縁膜 18,48,68 信号蓄積容量電極 20,40,60 薄膜トランジスタ 30,50,70,A,B,C 受光部 31,51,71 画素電極 32,52,72 受光層 33,53,73 対向電極 101a,101b,102a,102b,103a,103b 電極 101A,102A,103A 光電変換膜 200,300 発光部 201,301 陽極 202,304 発光層 203,306 陰極 302 バッファ層 303 正孔輸送層 305 電子輸送層 10,100 multilayer imaging element 11,41,61,101,102,103 substrate 12,42,72 gate electrode 13,43,63 insulating film 14,44,64 semiconductor layer 15,45,65 source electrode 16 and 46 , 66 drain electrode 17,47,67 protective insulating film 18,48,68 signal storage capacitor electrodes 20, 40, 60 thin-film transistors 30, 50, 70, A, B, C the light receiving portion 31, 51, 71 pixel electrodes 32, 52 , 72 light-receiving layer 33,53,73 counter electrode 101a, 101b, 102a, 102b, 103a, 103b electrodes 101A, 102A, 103A photoelectric conversion film 200, 300 light-emitting portions 201 and 301 an anode 202, 304 light-emitting layer 203,306 cathode 302 buffer layer 303 hole transport layer 305 electron transport layer

Claims (12)

  1. 透明な基板上に形成された、ゲート電極と、 Formed on a transparent substrate, a gate electrode,
    前記ゲート電極に接するゲート絶縁膜と、 A gate insulating film in contact with the gate electrode,
    前記ゲート絶縁膜を挟んで前記ゲート電極と対向する半導体層と、 A semiconductor layer facing the gate electrode across the gate insulating film,
    前記半導体層に電気的に接続されたソース電極と、 A source electrode electrically connected to said semiconductor layer,
    前記半導体層に電気的に接続されたドレイン電極とを有する薄膜トランジスタであって、 A thin film transistor having a drain electrically coupled electrode on the semiconductor layer,
    前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が、透明な有機材料からなることを特徴とする薄膜トランジスタ。 TFT wherein gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, a source electrode and a drain electrode, characterized in that a transparent organic material.
  2. 前記基板が有機材料からなることを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジスタ。 The thin film transistor as claimed in claim 1, wherein the substrate is characterized in that it consists of an organic material.
  3. 有機材料を含む受光層または有機材料を含む発光層と、前記半導体層が積層されていることを特徴とする請求項1または2記載の薄膜トランジスタ。 A light emitting layer including a light absorbing layer or an organic material containing an organic material, according to claim 1 or 2 thin film transistor, wherein the semiconductor layer is characterized in that it is laminated.
  4. 透明な基板上にゲート電極を形成する第1の工程と、 A first step of forming a gate electrode on a transparent substrate,
    前記ゲート電極に接するゲート絶縁膜を形成する第2の工程と、 A second step of forming a gate insulating film in contact with the gate electrode,
    前記ゲート絶縁膜を挟んで前記ゲート電極と対向する半導体層を形成する第3の工程と、 A third step of forming a semiconductor layer facing the gate electrode across the gate insulating film,
    前記半導体層に電気的に接続されるソース電極およびドレイン電極を形成する第4の工程とを有する薄膜トランジスタの製造方法であって、 A fourth step in the method of manufacturing the thin film transistor having a forming source and drain electrodes electrically connected to said semiconductor layer,
    前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が、透明な有機材料によって形成されることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 The method of manufacturing the thin film transistor wherein the gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, a source electrode and a drain electrode, characterized in that it is formed of a transparent organic material.
  5. 前記基板は有機材料からなることを特徴とする請求項4記載の薄膜トランジスタの製造方法。 The substrate is a thin film transistor manufacturing method according to claim 4, characterized in that it consists of an organic material.
  6. 有機材料を含む受光層、または有機材料を含む発光層に、薄膜トランジスタが接続された構造が複数積層されてなる光機能素子であって、 Receiving layer containing an organic material, or a light emitting layer containing an organic material, an optical functional element TFT is connected structure formed by stacking a plurality
    前記薄膜トランジスタは、 The thin film transistor,
    透明な基板上に形成された、透明なゲート電極と、 Formed on a transparent substrate, a transparent gate electrode,
    前記ゲート電極に接する透明なゲート絶縁膜と、 A transparent gate insulating film in contact with the gate electrode,
    前記ゲート絶縁膜を挟んで前記ゲート電極と対向する透明な半導体層と、 A transparent semiconductor layer facing the gate electrode across the gate insulating film,
    前記半導体層に電気的に接続された透明なソース電極と、 And electrically connected to the transparent source electrode on the semiconductor layer,
    前記半導体層に電気的に接続された透明なドレイン電極とを有し、 And a electrically connected to the transparent drain electrode on the semiconductor layer,
    前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極のうち、少なくとも一つが有機材料により形成されていることを特徴とする光機能素子。 It said gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, of the source electrode and the drain electrode, optical functional device, wherein at least one is formed of an organic material.
  7. 前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が有機材料により形成されていることを特徴とする請求項6記載の光機能素子。 It said gate electrode, a gate insulating film, semiconductor layer, optical functional device according to claim 6, wherein the source electrode and the drain electrode is characterized in that it is formed by organic material.
  8. 前記基板が有機材料から形成されていることを特徴とする請求項7記載の光機能素子。 Optical functional device according to claim 7, wherein the substrate is characterized in that it is formed of an organic material.
  9. 有機材料を含む受光層、または有機材料を含む発光層に、薄膜トランジスタが接続された構造が複数積層されてなる光機能素子の製造方法であって、 Receiving layer containing an organic material, or a light emitting layer containing an organic material, a manufacturing method of an optical functional element TFT is connected structure formed by stacking a plurality
    透明な基板上に透明なゲート電極を形成する第1の工程と、 A first step of forming a transparent gate electrode on a transparent substrate,
    前記ゲート電極に接する透明なゲート絶縁膜を形成する第2の工程と、 A second step of forming a transparent gate insulating film in contact with the gate electrode,
    前記ゲート絶縁膜を挟んで前記ゲート電極と対向する透明な半導体層を形成する第3の工程と、 A third step of forming a transparent semiconductor layer facing the gate electrode across the gate insulating film,
    前記半導体層に電気的に接続される透明なソース電極およびドレイン電極を形成する第4の工程とを含む薄膜トランジスタ形成工程と、 A thin film transistor forming step and a fourth step of forming a transparent source electrode and the drain electrode is electrically connected to said semiconductor layer,
    前記受光層または発光層を形成する光電層形成工程とを有し、前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極のうち、少なくとも一つは有機材料によって形成されることを特徴とする光機能素子の製造方法。 And a photoelectric layer formation step of forming the light receiving layer or the light emitting layer, said gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, of the source electrode and the drain electrode, wherein at least one is formed of an organic material method for manufacturing an optical functional device according to.
  10. 前記ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が有機材料により形成されることを特徴とする請求項9記載の光機能素子の製造方法。 Said gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer manufacturing method of the optical functional device of claim 9, wherein the source electrode and the drain electrode, characterized in that it is formed by organic material.
  11. 前記基板が有機材料により形成されることを特徴とする請求項10記載の光機能素子の製造方法。 Method for manufacturing an optical functional device according to claim 10, wherein the substrate is characterized in that it is formed by organic material.
  12. 前記薄膜トランジスタ形成工程と、前記光電層形成工程とを複数回繰り返してなり、当該薄膜トランジスタ形成工程および当該光電層形成工程において前記受光層または前記発光層の温度が、100℃以下に保持されることを特徴とする請求項9〜11のうち、いずれか1項記載の光機能素子の製造方法。 And the thin film transistor forming step, and the photoelectric layer forming step becomes repeated a plurality of times, that the temperature of the light receiving layer or the light emitting layer in the thin film transistor forming step and the photoelectric layer forming step is held at 100 ° C. or less according among claim 9 to 11, the method for manufacturing an optical functional device according to any one of the features.
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