JP2005302893A - 電子デバイス用基板及びその製造方法並びに電子デバイスユニット - Google Patents
電子デバイス用基板及びその製造方法並びに電子デバイスユニット Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005302893A JP2005302893A JP2004114541A JP2004114541A JP2005302893A JP 2005302893 A JP2005302893 A JP 2005302893A JP 2004114541 A JP2004114541 A JP 2004114541A JP 2004114541 A JP2004114541 A JP 2004114541A JP 2005302893 A JP2005302893 A JP 2005302893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electronic device
- substrate
- organic
- transistor
- device substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 249
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 154
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 114
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 27
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 12
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 20
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 4
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 2
- 229910019015 Mg-Ag Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229920003026 Acene Polymers 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N n,n-diphenyl-4-[4-(n-phenylanilino)phenyl]aniline Chemical class C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
- H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/464—Lateral top-gate IGFETs comprising only a single gate
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
【課題】 半導体層に有機材料を含むトランジスタを備えた電子デバイス用基板において、基板上に設けられる電子デバイスと良好な密着性を保ち、電子デバイスの耐久性を向上させることができる電子デバイス用基板及びその製造方法を提供する。更に、特性劣化の少ない電子デバイスユニットを提供する。
【解決手段】 半導体層１２に有機材料を含むトランジスタ１０を備え、トランジスタ１０の少なくとも一部が、基板に埋設されていることを特徴とする電子デバイス用基板１とし、この電子デバイス用基板１上に、シート状の電子デバイス１８が設けられている電子デバイスユニット２０とする。
【選択図】 図１
【解決手段】 半導体層１２に有機材料を含むトランジスタ１０を備え、トランジスタ１０の少なくとも一部が、基板に埋設されていることを特徴とする電子デバイス用基板１とし、この電子デバイス用基板１上に、シート状の電子デバイス１８が設けられている電子デバイスユニット２０とする。
【選択図】 図１
Description
本発明は半導体層に有機材料を含むトランジスタを備えた電子デバイス用基板及びその製造方法並びに電子デバイスユニットに関する。
現在、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）は、アクティブマトリクス型の液晶ディスプレイ等における駆動デバイスとして好適に使用されている。このＴＦＴは、種々の構成が提案されているが、基本的には、半導体層に接触して設けられたソース電極及びドレイン電極と、半導体層に対して絶縁層を介して設けられたゲート電極とを備え、ソース電極とドレイン電極との間に流れる電流を、ゲート電極に印加される電圧（つまり、印加される電圧で発生する電界）により制御できるように構成されている。
そして、ＴＦＴの構成要素である前記半導体層に関し、現在実用化されている半導体材料としては、結晶シリコンに比べ特性面では劣るものの、比較的安価であるアモルファスシリコンや低温ポリシリコン等がある。また、ゲート電極が設けられる前記絶縁層に関し、現在実用化されている絶縁材料としては、酸化シリコンや窒化シリコン等がある。しかし、これらの半導体材料及び絶縁材料を用いるＴＦＴの製造プロセスでは、プラズマＣＶＤ法等に使用する大規模な装置や、精密加工のための薄膜制御装置等を必要とするため、ＴＦＴの製造コストが高くなる。また、前記製造プロセスは、一般に、３５０℃を越える処理温度を必要とするプロセスを含むため、使用可能な材料（半導体材料、基板材料等）には制限がある。
ところで、近年では、ＴＦＴに適用可能な半導体として、有機材料で構成される有機半導体が注目されている。この有機半導体によれば、前述したアモルファスシリコンや低温ポリシリコン等の無機系の半導体を用いる場合に比べ、低コストかつ低温プロセスであるスピンコーティング、インクジェット印刷、浸漬コーティング等の製造プロセスによって、前記半導体層を形成することが可能である。そのため、ＴＦＴの製造コストを低コスト化することが可能であり、更に、使用可能な材料に関しても、無機系の半導体を用いる場合に比べ、制限が緩和される。また、前記製造プロセスが適用可能なため、大面積を有する基板やフレキシブルな基板へＴＦＴを形成することができ、これによって大画面ディスプレイや、シートライク又はペーパーライクなディスプレイ等への用途拡大が期待される。
これまでに、有機半導体により形成されたＴＦＴ（以下、単に「有機ＴＦＴ」という）を用いた電子デバイスやその製造方法について様々な提案がなされている。例えば、特許文献１〜３には、表示デバイス等の電子デバイスを形成するための基板として、有機ＴＦＴが積層形成された基板（以下、単に「有機ＴＦＴ積層基板」という）が提案されている。
特許第２８１３４２８号公報
特許第３２２４８２９号公報
特開平１１−２０４７７４号公報
しかしながら、特許文献１〜３に提案されている有機ＴＦＴ積層基板は、それらを形成する基材上に構成要素を積み重ねて構成されているため、有機ＴＦＴが基材上に形成された状態において、その基板表面には凸凹が存在する。そのため、基板表面にシート状の電子デバイスを実装した場合に、基板との密着性が悪くなるおそれがある。また、基板表面に直接シート状の電子デバイスを形成した場合も、基板表面の凸凹の存在により、電子デバイスにクラック等が発生し、特性が劣化するおそれがある。これらの問題は、有機ＴＦＴ積層基板のアプリケーションとして期待されているフレキシブルなデバイスへ応用する際に、より顕著となる。
本発明は、前記従来の問題を解決するためになされたものであり、半導体層に有機材料を含むトランジスタを備えた電子デバイス用基板において、基板上に設けられる電子デバイスと良好な密着性を保ち、電子デバイスの耐久性を向上させることができる電子デバイス用基板及びその製造方法を提供する。更に、特性劣化の少ない電子デバイスユニットを提供する。
本発明の電子デバイス用基板は、半導体層に有機材料を含むトランジスタを備えた電子デバイス用基板であって、前記トランジスタの少なくとも一部が、前記電子デバイス用基板に埋設されていることを特徴とする。
本発明の電子デバイス用基板の製造方法は、前記電子デバイス用基板を構成する基材に前記トランジスタを設けるための凹状部分を形成し、前記凹状部分の所定の位置に前記トランジスタを形成することを特徴とする。
本発明の電子デバイスユニットは、本発明の電子デバイス用基板と、この電子デバイス用基板上に設けられたシート状の電子デバイスとを含むことを特徴とする。
本発明の電子デバイス用基板によれば、トランジスタの少なくとも一部が電子デバイス用基板に埋設されているため、トランジスタ形成後の基板表面の凹凸を少なくすることができる。これにより、基板表面に設けられる電子デバイスと良好な密着性を保ち、電子デバイスの耐久性を向上させることができる。また、本発明の電子デバイス用基板の製造方法によれば、本発明の電子デバイス用基板に設けられるトランジスタを精度よく形成することができる。また、本発明の電子デバイスユニットによれば、本発明の電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスを設けているので、特性劣化の少ない電子デバイスユニットが実現できる。
本発明の電子デバイス用基板（以下、単に「基板」とも称する）は、半導体層に有機材料を含むトランジスタ（以下、「有機トランジスタ」と略称する）を備えている。有機トランジスタとしては、例えば、直鎖状アセンやπ共役系オリゴマー等といった低分子系有機材料や、π共役系ポリマーやコポリマー等の高分子系有機材料を半導体層として用いた有機ＴＦＴが挙げられる。そして、本発明の電子デバイス用基板は、この有機トランジスタの少なくとも一部が基板に埋設されている。これにより、基板表面の凹凸を少なくすることができるため、基板表面に設けられる電子デバイスと良好な密着性を保ち、電子デバイスの耐久性を向上させることができる。また、本発明の電子デバイス用基板は、有機トランジスタの全ての構成要素が基板に埋設されていてもよい。この構成によっても、基板表面の凹凸を少なくすることができる。なお、本発明の電子デバイス用基板を構成する基材は特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド等の可撓性を有する基材が好ましい。可撓性を有する基材を用いることにより、基板の屈曲性や耐衝撃性を向上させることができる。
また、本発明の電子デバイス用基板は、有機トランジスタの最外層の表面が、基板の主表面と面一になるように構成されていることが好ましい。この構成によれば、基板表面をほぼフラットにすることができるため、基板表面の凹凸をより少なくすることができる。なお、「主表面」とは、主たる表面をいい、基板を平面視した際において正面に位置する表面をいう。また、「面一」とは、実質的に面一であればよく、プロセス上の制約により生ずる誤差に起因する段差（通常１μｍ未満）は考慮しないものとする。
更に、本発明の電子デバイス用基板は、有機トランジスタの表面が、基板を構成する基材で覆われていることがより好ましい。この構成によれば、有機トランジスタに起因する基板表面の凹凸をほぼ無くすことができる。
また、本発明の電子デバイス用基板は、外部からの気体又は液体の浸入を遮断して前記有機材料を保護する保護層が設けられていることが好ましい。この構成により、有機材料の劣化の原因となる外部からの気体又は液体の浸入を遮断する効果を基板に持たせることができる。好ましい保護層の材料としては、例えば、Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｒ等の金属やそれらの合金、あるいは無機酸化物や無機窒化物等の絶縁物が挙げられる。また、本発明の電子デバイス用基板は、有機トランジスタに設けられた電極に接続された配線の少なくとも一部が、基板に埋設されていることが好ましい。この構成により、基板表面での配線の引き回しを少なくすることができるため、基板表面の凹凸をより少なくすることができる。
本発明の電子デバイス用基板の製造方法は、前記電子デバイス用基板の製造方法であって、基板を構成する基材に有機トランジスタを設けるための凹状部分を形成し、この凹状部分の所定の位置に有機トランジスタを形成する製造方法である。これにより、本発明の電子デバイス用基板に設けられる有機トランジスタを精度よく形成することができる。なお、凹状部分の形成方法は特に限定されないが、例えば、レーザー加工等により形成すればよい。また、本発明の電子デバイス用基板の製造方法は、有機トランジスタを設けるための凹状部分を形成する際に、基板を構成する１つ以上の第１基材に有機トランジスタを設けるための孔を形成し、前記孔が形成された第１基材に、基板を構成する第２基材を張り合わせる製造方法であってもよい。この場合、基板を構成する基材は、前記第１基材と前記第２基材とから構成される。
また、本発明の電子デバイス用基板の製造方法は、有機トランジスタを形成した後で、この有機トランジスタを覆うように、更に基板を構成する上層基材を張り合わせることが好ましい。この場合、基板を構成する基材は、有機トランジスタが形成された基材（下層基材）と前記上層基材とから構成される。この製造方法により、有機トランジスタに起因する基板表面の凹凸をほぼ無くすことができる。
また、本発明の電子デバイス用基板の製造方法は、有機トランジスタを構成する層のうち少なくとも１つの層の形成方法が、前記層を形成する有機材料を所定の溶媒、例えば、
水、キシレン、イソプロピルアルコール、クロロホルム等に溶解させ、溶媒に溶解した有機材料の所望量を凹状部分の所定の位置にインクジェット印刷法等により塗布し、溶媒を乾燥させる形成方法であることが好ましい。また、前記製造方法において、凹状部分を、有機トランジスタを構成する際の層数に応じて複数段に形成し、かつ、有機トランジスタを構成する層のうち少なくとも２つの層の形成方法が、前記層を形成する有機材料を所定の溶媒に溶解させ、溶媒に溶解した有機材料の所望量を凹状部分の所定の位置に塗布し、溶媒を乾燥させる形成方法であることが好ましい。この製造方法により、例えば、有機トランジスタの構成要素のうち半導体層及び絶縁層が有機材料で構成されている場合に、凹状部分に形成された段差を利用して、各々の構成層を順次形成することができる。
水、キシレン、イソプロピルアルコール、クロロホルム等に溶解させ、溶媒に溶解した有機材料の所望量を凹状部分の所定の位置にインクジェット印刷法等により塗布し、溶媒を乾燥させる形成方法であることが好ましい。また、前記製造方法において、凹状部分を、有機トランジスタを構成する際の層数に応じて複数段に形成し、かつ、有機トランジスタを構成する層のうち少なくとも２つの層の形成方法が、前記層を形成する有機材料を所定の溶媒に溶解させ、溶媒に溶解した有機材料の所望量を凹状部分の所定の位置に塗布し、溶媒を乾燥させる形成方法であることが好ましい。この製造方法により、例えば、有機トランジスタの構成要素のうち半導体層及び絶縁層が有機材料で構成されている場合に、凹状部分に形成された段差を利用して、各々の構成層を順次形成することができる。
本発明の電子デバイスユニットは、本発明の電子デバイス用基板と、この電子デバイス用基板上に設けられたシート状の電子デバイスとを含む。ここで、本発明の電子デバイス用基板は、前述したように基板表面の凹凸が少ないため、基板と、この基板上に設けたシート状の電子デバイスとの密着性を良好に保ち、電子デバイスの耐久性を向上させることができる。これにより、特性劣化の少ない電子デバイスユニットが実現できる。また、本発明の電子デバイスユニットは、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ等の表示デバイスが設けられていてもよい。この構成により、特性劣化の少ないフレキシブルなディスプレイ等を実現できる。更に、前記電子デバイスユニットにおいて、シート状の電子デバイスとして、電池が設けられていてもよい。この構成により、別途電源を接続することなく、単体で駆動できるフレキシブルなディスプレイ等を実現することができる。なお、シート状の電池としては、例えばリチウムポリマー電池等が挙げられる。以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る電子デバイス用基板の１画素分の斜視図であり、図１Ｂは、前記電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットを、図１ＡのI−I矢視方向から見た断面図である。
まず、本発明の第１実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る電子デバイス用基板の１画素分の斜視図であり、図１Ｂは、前記電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットを、図１ＡのI−I矢視方向から見た断面図である。
図１Ａに示すように、本発明の第１実施形態に係る電子デバイス用基板１は、有機トランジスタ１０、基材１１、画素電極１７、ソース走査ライン１３ｓ、ゲート走査ライン１５ｓ及び絶縁層１６ｂを備えている。
図１Ｂに示すように、有機トランジスタ１０は、基材１１に形成された凹状部分１１ａに、ソース電極１３、ドレイン電極１４及び有機半導体層１２を備え、基材１１に形成された凹状部分１１ｂに、ゲート絶縁層１６ａを備え、更に、ゲート絶縁層１６ａ上にゲート電極１５を備えている。そして、ドレイン電極１４は、画素電極１７に接続されている。
図１Ａに示すように、ソース走査ライン１３ｓの突設部１３ａには、同一ラインの他のソース電極とともにソース電極１３（図１Ｂ参照）が接続され、ゲート走査ライン１５ｓには、同一ラインの他のゲート電極とともにゲート電極１５が接続されている。また、ソース走査ライン１３ｓとゲート走査ライン１５ｓとが交差する部分には、凹状部分１１ｃが設けられており、ソース走査ライン１３ｓが凹状部分１１ｃの底を迂回してゲート走査ライン１５ｓと交差するように構成されている。そして、ソース走査ライン１３ｓとゲート走査ライン１５ｓとを絶縁するための絶縁層１６ｂが、凹状部分１１ｃに設けられている。
以上のように構成された電子デバイス用基板１は、図１Ｂに示すように、有機トランジスタ１０に備えたゲート電極１５の表面１５ａ（即ち有機トランジスタ１０の最外層であるゲート電極１５の表面）が、画素電極１７の表面１７ａ（即ち電子デバイス用基板１の主表面）と面一になっている。これにより、電子デバイス用基板１の表面をほぼフラットにすることができる。
更に、図１Ｂに示すように、電子デバイス用基板１の表面には、有機ＥＬ層１８が蒸着等によりシート状に積層形成され、この有機ＥＬ層１８の表面（上面）には、画素電極１７に対向するように表層電極１９が蒸着等により形成されて、シート状の表示デバイスを備えた電子デバイスユニット２０が形成されている。ここで、電子デバイス用基板１の表面は、前述したようにほぼフラットに形成されているため、電子デバイス用基板１と有機ＥＬ層１８との間の密着性が良好に保たれ、有機ＥＬ層１８の耐久性が向上する。これにより、特性劣化の少ない電子デバイスユニット２０が得られる。
次に、本発明の第１実施形態に係る電子デバイス用基板１の製造方法について適宜図面を参照して説明する。参照する図２は、電子デバイス用基板１の製造工程を示す断面図であり、図３は、電子デバイス用基板１の製造工程を示す斜視図である。
まず、図２Ａに示す電子デバイス用基板１の基材１１の表面（上面）に、図２Ｂに示すように、レーザー加工等によって凹状部分１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（図３Ｃ参照）を形成する。ここで、凹状部分１１ａ及び凹状部分１１ｂは、それぞれ有機半導体層１２及びゲート絶縁層１６ａを埋設する部分であり、図２Ｂに示すように２段に形成され、各々の側面は、基材１１の主表面に対して傾斜を持たせている。
次に、図２Ｃ，図３Ｃに示すように、基材１１の表面の所定位置に、ソース電極１３、ソース走査ライン１３ｓ、ドレイン電極１４及び画素電極１７を蒸着等により形成する。続いて、図２Ｄ，図３Ｄに示すように、クロロホルム等の溶媒に溶解させたポリチオフェン誘導体等の有機半導体材料を、凹状部分１１ａが埋まる程度に所望量塗布し、溶媒を乾燥させることで有機半導体層１２を形成する。そして、図２Ｅに示すように、水等の溶媒に溶解させたポリビニルアルコール等の有機絶縁体材料を、凹状部分１１ｂ，１１ｃ（図３Ｄ参照）が埋まる程度に所望量塗布し、溶媒を乾燥させることでゲート絶縁層１６ａ，絶縁層１６ｂ（図１Ａ参照）を形成する。最後に、図２Ｆに示すように、ゲート絶縁層１６ａ，絶縁層１６ｂ及び基材１１の所定位置に、ゲート電極１５及びゲート走査ライン１５ｓ（図１Ａ参照）を蒸着等により形成し、電子デバイス用基板１を得る。
なお、画素電極１７とドレイン電極１４、ソース電極１３とソース走査ライン１３ｓ、ゲート電極１５とゲート走査ライン１５ｓ等の電極パターンは、必ずしも一体形成する必要はなく、予め一方の電極を形成しておいて、後の工程でもう一方の電極を接続形成してもよい。また、有機半導体層や絶縁層を形成するのに利用される凹状部分の側面は、基材の主表面に対して垂直に形成してもよいが、本実施形態で示したように、傾斜を持たせて形成した方が有機材料を塗布する際の位置決めがし易い上、ステップ部分への電極配線がし易くなるので好ましい。
また、図４に示すように、同じ有機材料が塗布形成される凹状部分４１ｂ，４１ｃ（ここではともに絶縁層を想定）を、凹状部分４１ｄを形成して接続してもよい。これにより、塗布工程を減らすことができる上、１回の塗布に必要な量を増やせるので厚み精度が増し、よりフラットな基板を形成することができる。また、凹状部分４１ｄを深く形成したり、凹状部分４１ｄを形成せずに凹状部分４１ｂ，４１ｃを拡大して形成したりすることでも、１回の塗布量に必要な量を増やせるので厚み精度が増し、よりフラットな基板を形成することができる。
また、図２及び図３で説明した電子デバイス用基板１の製造方法では、１つの基材１１に直接凹状部分を形成する方法を示したが、図５に示すように、第１基材５１ｙ，５１ｚ及び第２基材５１ｘを用意し（図５Ａ）、第１基材５１ｙ，５１ｚに所定形状の孔５１ｏ1，５１ｏ2を形成して（図５Ｂ）、前記３枚の基材５１ｘ，５１ｙ，５１ｚを、例えば熱プレス等の手段を用いて張り合わせることにより（図５Ｃ）、凹状部分５１ａ，５１ｂを形成してもよい。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図６は、第２実施形態に係る電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットの断面図で、第１実施形態で参照した図１Ｂに相当する図である。本発明の第２実施形態に係る電子デバイス用基板は、第１実施形態の構成において、有機トランジスタの全ての構成要素が、基板に埋設されている。以下、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略する。
次に、本発明の第２実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図６は、第２実施形態に係る電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットの断面図で、第１実施形態で参照した図１Ｂに相当する図である。本発明の第２実施形態に係る電子デバイス用基板は、第１実施形態の構成において、有機トランジスタの全ての構成要素が、基板に埋設されている。以下、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略する。
図６に示すように、本発明の第２実施形態に係る電子デバイス用基板６０は、ゲート電極１５の表面１５ａが、基材１１の主表面１１ｓに対し、図６中下方に位置しており、有機トランジスタ１０の全ての構成要素が、電子デバイス用基板６０に埋設されている。これにより、第１実施形態と同様に、従来の有機ＴＦＴ積層基板と比べ、基板表面の凹凸を少なくすることができる。
また、電子デバイス用基板６０の表面には、第１実施形態と同様に、有機ＥＬ層１８がシート状に積層形成され、この有機ＥＬ層１８の表面（上面）には、画素電極１７に対向するように表層電極１９が形成されて、シート状の表示デバイスを備えた電子デバイスユニット６１が形成されている。ここで、電子デバイス用基板６０の表面は、前述したように従来の有機ＴＦＴ積層基板と比べ凹凸が少ないため、電子デバイス用基板６０と有機ＥＬ層１８との間の密着性が良好に保たれ、有機ＥＬ層１８の耐久性が向上する。これにより、特性劣化の少ない電子デバイスユニット６１が得られる。なお、電子デバイス用基板６０の製造方法は、図２及び図３で説明した電子デバイス用基板１の製造方法と同様なので、説明は省略する。
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図７は、第３実施形態に係る電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットの断面図である。
次に、本発明の第３実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図７は、第３実施形態に係る電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットの断面図である。
図７に示すように、本発明の第３実施形態に係る電子デバイス用基板７０は、有機トランジスタ８０、基材７１及び画素電極７７を備え、更に、図示はしないが、ソース走査ライン、ゲート走査ライン等も備えている。
有機トランジスタ８０は、基材７１に形成された凹状部分７１ａに、ソース電極７３、ドレイン電極７４及び有機半導体層７２を備え、有機半導体層７２上にゲート絶縁層７６を備え、更に、ゲート絶縁層７６上にゲート電極７５を備えている。そして、有機半導体層７２の表面７２ａは、画素電極７７の表面７７ａ（即ち電子デバイス用基板７０の主表面）と面一になっている。また、ドレイン電極７４は、画素電極７７に接続されている。
以上のように構成された電子デバイス用基板７０は、図７に示すように、有機トランジスタ８０の一部が、電子デバイス用基板７０に埋設されている。これにより、従来の有機ＴＦＴ積層基板と比べ、基板表面の凹凸を少なくすることができる。
更に、図７に示すように、電子デバイス用基板７０の表面には、有機ＥＬ層７８が蒸着等によりシート状に積層形成され、この有機ＥＬ層７８の表面（上面）には、画素電極７７に対向するように表層電極７９が蒸着等により形成されて、シート状の表示デバイスを備えた電子デバイスユニット８１が形成されている。ここで、電子デバイス用基板７０の表面は、前述したように従来の有機ＴＦＴ積層基板と比べ凹凸が少ないため、電子デバイス用基板７０と有機ＥＬ層７８との間の密着性が良好に保たれ、有機ＥＬ層７８の耐久性が向上する。これにより、特性劣化の少ない電子デバイスユニット８１が得られる。
次に、本発明の第３実施形態に係る電子デバイス用基板７０の製造方法について適宜図面を参照して説明する。参照する図８は、電子デバイス用基板７０の製造工程を示す断面図である。なお、図８で示していない電子デバイス用基板７０の他の構成要素の形成方法は、図２及び図３で説明した電子デバイス用基板１の製造方法と同様なので、説明は省略する。
まず、図８Ａに示す電子デバイス用基板７０の基材７１の表面に、図８Ｂに示すように、レーザー加工等によって凹状部分７１ａを形成する。次に、図８Ｃに示すように、基材７１の表面の所定位置に、ソース電極７３、ドレイン電極７４及び画素電極７７を蒸着等により形成する。続いて、図８Ｄに示すように、溶媒に溶解させた有機半導体材料を、凹状部分７１ａが埋まる程度に所望量塗布し、溶媒を乾燥させることで有機半導体層７２を形成する。そして、図８Ｅに示すように、溶媒に溶解させた有機絶縁体材料を、有機半導体層７２、ソース走査ライン（図示せず）の突設部７３ａ及び画素電極７７の表面の所定位置に所望量塗布し、溶媒を乾燥させることでゲート絶縁層７６を形成する。最後に、図８Ｆに示すように、ゲート絶縁層７６上の所定位置に、ゲート電極７５を蒸着等により形成し、電子デバイス用基板７０を得る。
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図９は、第４実施形態に係る電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットの断面図である。
次に、本発明の第４実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図９は、第４実施形態に係る電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットの断面図である。
図９に示すように、本発明の第４実施形態に係る電子デバイス用基板９０は、有機トランジスタ１００、下層基材９１ｘ、上層基材９１ｙ及び画素電極９７を備え、上層基材９１ｙの内部に、有機トランジスタ１００に設けられたドレイン電極９４と画素電極９７とを接続するためのビア電極９７ｖを備えている。更に、図示はしないが、ソース走査ライン、ゲート走査ライン等も備えている。
有機トランジスタ１００は、下層基材９１ｘに形成された凹状部分９１ａに、ソース電極９３、ドレイン電極９４及び有機半導体層９２を備え、下層基材９１ｘに形成された凹状部分９１ｂに、ゲート絶縁層９６を備え、更に、ゲート絶縁層９６上にゲート電極９５を備えている。そして、有機トランジスタ１００を覆うようにして、画素電極９７を備えた上層基材９１ｙが、画素電極９７を上に向けて下層基材９１ｘ上に張り合わされることにより、ドレイン電極９４がビア電極９７ｖを介して画素電極９７に接続されている。以上のように構成された電子デバイス用基板９０は，有機トランジスタ１００の表面が上層基材９１ｙで覆われており、電子デバイス用基板９０の表面に露出していないため、有機トランジスタ１００に起因する基板表面の凹凸をほぼ無くすことができる。
更に、図９に示すように、電子デバイス用基板９０の表面には、有機ＥＬ層９８が、蒸着等によりシート状に積層形成され、この有機ＥＬ層９８の表面（上面）には、画素電極９７に対向するように表層電極９９が蒸着等により形成されて、シート状の表示デバイスを備えた電子デバイスユニット１０１が形成されている。ここで、電子デバイス用基板９０の表面は、前述したように凹凸がほとんど無いため、電子デバイス用基板９０と有機ＥＬ層９８との間の密着性が良好に保たれ、有機ＥＬ層９８の耐久性が向上する。これにより、特性劣化の少ない電子デバイスユニット１０１が得られる。
次に、本発明の第４実施形態に係る電子デバイス用基板９０の製造方法について適宜図面を参照して説明する。参照する図１０は、電子デバイス用基板９０の製造工程を示す断面図である。なお、図１０で示していない電子デバイス用基板９０の他の構成要素の形成方法は、図２及び図３で説明した電子デバイス用基板１の製造方法と同様なので、説明は省略する。
まず、図１０Ａに示す電子デバイス用基板９０の下層基材９１ｘの表面（上面）に、図１０Ｂに示すように、レーザー加工等によって凹状部分９１ａ，９１ｂを形成する。次に、図１０Ｃに示すように、下層基材９１ｘの表面の所定位置に、ソース電極９３及びドレイン電極９４を蒸着等により形成する。続いて、図１０Ｄに示すように、溶媒に溶解させた有機半導体材料を、凹状部分９１ａが埋まる程度に所望量塗布し、溶媒を乾燥させることで有機半導体層９２を形成し、更に、溶媒に溶解させた有機絶縁体材料を、凹状部分９１ｂが埋まる程度に所望量塗布し、溶媒を乾燥させることでゲート絶縁層９６を形成する。続いて、図１０Ｅに示すように、ゲート絶縁層９６上にゲート電極９５を蒸着等により形成し、予め画素電極９７と、ドレイン電極９４と接続するためのビア電極９７ｖとを蒸着等により形成した上層基材９１ｙを用意する。最後に、図１０Ｆに示すように、画素電極９７を上に向けて、上層基材９１ｙを下層基材９１ｘ上に張り合わせて、電子デバイス用基板９０を得る。
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図１１Ａは、第５実施形態に係る電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットの断面図であり、図１１Ｂは１１Ａに示す電子デバイスユニットの変形例である。本発明の第５実施形態に係る電子デバイス用基板は、第１実施形態の構成において、有機トランジスタを形成する有機材料を保護するため、基材の内部に、外部からの気体又は液体の浸入を遮断する保護層が設けられている。以下、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略する。
次に、本発明の第５実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図１１Ａは、第５実施形態に係る電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットの断面図であり、図１１Ｂは１１Ａに示す電子デバイスユニットの変形例である。本発明の第５実施形態に係る電子デバイス用基板は、第１実施形態の構成において、有機トランジスタを形成する有機材料を保護するため、基材の内部に、外部からの気体又は液体の浸入を遮断する保護層が設けられている。以下、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略する。
図１１Ａに示すように、本発明の第５実施形態に係る電子デバイス用基板１１０は、基材１１１の内部において、有機トランジスタ１０の図１１Ａ中下方に、外部からの気体又は液体の浸入を遮断する保護層１１１ｐが設けられている。これにより、有機トランジスタ１０を形成する有機材料の劣化を抑制することができる。なお、この保護層１１１ｐは、図１１Ｂに示すように、有機トランジスタ１０のみをカバーするように部分的に設けることもできる。また、本実施形態では、第１実施形態に係る電子デバイス用基板の基材中に、保護層が一層配置された場合を示したが、本発明に係るその他の構成の電子デバイス用基板に適用された場合でも同様の効果が得られる。また、配置される保護層は一層に限られる訳ではなく、有機トランジスタが形成された部分の上下の基材中にそれぞれ配置されてもよい。更に、本実施形態では、保護層が基材の内部に配置された場合を示したが、保護層が配置される個所はこれに限定されず、例えば、表層電極上に配置されてもよい。
また、電子デバイス用基板１１０の製造方法は、図２及び図３で説明した電子デバイス用基板１の製造方法において、基材中に保護層１１１ｐを挿入する工程が追加される。保護層１１１ｐの挿入は、例えば、基材１１１ｘと基材１１１ｙとの間に保護層１１１ｐを配置して、熱プレス等により張り合わせればよい。
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図１２は、第６実施形態に係る電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットの断面図である。
次に、本発明の第６実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図１２は、第６実施形態に係る電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬ（表示デバイス）を設けた電子デバイスユニットの断面図である。
図１２に示すように、本発明の第６実施形態に係る電子デバイス用基板１２０は、有機トランジスタ１３０、下層基材１２１ｘ、上層基材１２１ｙ及び画素電極１２７を備え、上層基材１２１ｙの内部に、有機トランジスタ１３０に設けられたドレイン電極１２４と画素電極１２７とを接続するためのビア電極１２７ｖを備えている。更に、電子デバイス用基板１２０は、内部に、有機トランジスタ１３０に設けられた電極に接続される配線部１２１ｈを有しており、例えば、ゲート走査ラインやソース走査ライン等を３次元的に配線することができる。
有機トランジスタ１３０は、下層基材１２１ｘに形成された凹状部分１２１ａに、ゲート電極１２５と、このゲート電極１２５上に設けられたゲート絶縁層１２６とを備え、下層基材１２１ｘに形成された凹状部分１２１ｂに、有機半導体層１２２を備え、更に、有機半導体層１２２と接触してソース電極１２３及びドレイン電極１２４を備えている。そして、有機トランジスタ１３０を覆うようにして、画素電極１２７を備えた上層基材１２１ｙが、画素電極１２７を上に向けて下層基材１２１ｘ上に張り合わされることにより、ドレイン電極１２４がビア電極１２７ｖを介して画素電極１２７に接続されている。また、下層基材１２１ｘと上層基材１２１ｙとの間に配線部１２１ｈが設けられており、この配線部１２１ｈは、図示しない接続部にて有機トランジスタ１３０に設けられた電極と接続されている。以上のように構成された電子デバイス用基板１２０は，有機トランジスタ１３０及び配線部１２１ｈが、上層基材１２１ｙで覆われており、電子デバイス用基板１２０の表面に露出していないため、有機トランジスタ１３０及び配線部１２１ｈに起因する基板表面の凹凸をほぼ無くすことができる。
更に、図１２に示すように、電子デバイス用基板１２０の表面には、有機ＥＬ層１２８が蒸着等によりシート状に積層形成され、この有機ＥＬ層１２８の表面（上面）には、画素電極１２７に対向するように表層電極１２９が蒸着等により形成されて、シート状の表示デバイスを備えた電子デバイスユニット１３１が形成されている。ここで、電子デバイス用基板１２０の表面は、前述したように凹凸がほとんど無いため、電子デバイス用基板１２０と有機ＥＬ層１２８との間の密着性が良好に保たれ、有機ＥＬ層１２８の耐久性が向上する。これにより、特性劣化の少ない電子デバイスユニット１３１が得られる。
次に、本発明の第６実施形態に係る電子デバイス用基板１２０の製造方法について適宜図面を参照して説明する。参照する図１３は、電子デバイス用基板１２０の製造工程を示す断面図である。
まず、第１基材１２１ｘ2，１２１ｘ3及び第２基材１２１ｘ1を用意する（図１０Ａ）。そして、第２基材１２１ｘ1の所定位置に、ゲート電極１２５と内層配線１２１ｗ1を形成し、第１基材１２１ｘ2に、所定形状の孔１２１ｏ1と内層配線用のビア電極１２１ｖ1を形成し、更に第１基材１２１ｘ3に所定形状の孔１２１ｏ2と内層配線用のビア電極１２１ｖ2を形成した後（図１３Ｂ）、前記３枚の基材を張り合わせ、ゲート絶縁層１２６を形成するための凹状部分１２１ａと、有機半導体層１２２を形成するための凹状部分１２１ｂと、内層配線用のビア電極１２１ｖとが形成された下層基材１２１ｘを得る（図１３Ｃ）。
次に、図１３Ｄに示すように、溶媒に溶解させた有機絶縁体材料を、凹状部分１２１ａが埋まる程度に所望量塗布し、溶媒を乾燥させることでゲート絶縁層１２６を形成し、更に、溶媒に溶解させた有機半導体材料を、凹状部分１２１ｂが埋まる程度に所望量塗布し、溶媒を乾燥させることで有機半導体層１２２を形成する。続いて、図１３Ｅに示すように、各層が設けられた下層基材１２１ｘの表面の所定位置に、ソース電極１２３、ドレイン電極１２４及び内層配線１２１ｗ2を形成し、予め画素電極１２７と、ドレイン電極１２４と接続するためのビア電極１２７ｖとが形成された上層基材１２１ｙを用意する。最後に、図１３Ｆに示すように、画素電極１２７を上に向けて、上層基材１２１ｙを下層基材１２１ｘ上に張り合わせて、電子デバイス用基板１２０を得る。なお、本実施形態では、ソース走査ライン及びゲート走査ラインの構成について言及していないが、例えば、基材の内部に設けられる配線部として、ソース走査ライン及びゲート走査ラインを形成し、これらの走査ライン間にビア電極を形成せずに、基材を挟んで走査ライン同士を立体的に交差させることにより、これまでに説明した他の実施形態で必要であった、ソース走査ラインとゲート走査ラインとの間に配置される絶縁層を省くことが可能となる。
代表的な実施例として、第１実施形態の実施例について、図１Ａ，Ｂ及び図１４を参照して説明する。本実施例における基材１１には、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴという）フィルムを用いた。このＰＥＴフィルムにレーザー加工機により、凹状部分１１ｂ（５００μｍ×８００μｍ×１μｍ高さ）と、凹状部分１１ｃ（５００μｍ×２５０μｍ×１μｍ高さ）を８×８画素分（ピッチ３ｍｍ）形成した。更に、凹状部分１１ｂの中心部分に凹状部分１１ａ（１５０μｍ×５００μｍ×０．５μｍ高さ）を形成し、階段状の凹状部分１１ａ，１１ｂを形成した。次に、画素電極１７として、厚み５０ｎｍのＬｉ／Ｍｇ−Ａｇ／Ａｕ層を、マスク蒸着により形成した後、ソース電極１３、ドレイン電極１４、ソース走査ライン１３ｓ及びゲート走査ライン１５ｓ（凹状部分１１ｃに掛かる部分は除く）として、厚み１００ｎｍのＴｉ電極をマスク蒸着によりパターン形成した。次に、ポリチオフェン誘導体をクロロホルムに溶かし、インクジェット印刷法により凹状部分１１ａに塗布した後、乾燥し有機半導体層１２を形成した。続いて、ポリビニルアルコールを水に溶かし、インクジェット印刷法により凹状部分１１ｂ，１１ｃに塗布した後、乾燥しゲート絶縁層１６ａ及び絶縁層１６ｂを形成した。次に、ゲート電極１５及びゲート走査ライン１５ｓの絶縁層１６ｂ上の部分として、厚み１００ｎｍのＴｉ電極をマスク蒸着によりパターン形成した。これにより、チャネル長５０μｍ、チャネル幅３５０μｍの有機トランジスタ１０が埋設された電子デバイス用基板１を得た。更に、この電子デバイス用基板１上に、図１Ｂに示すように、有機ＥＬ層１８として、厚み２００ｎｍのトリフェニルジアミン誘導体（ＴＰＤ）／アルミニウムキノリノール錯体（Ａｌｑ3）層を蒸着により形成し、続いて表層電極１９として、厚み５０ｎｍのインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）層を蒸着により形成した。そして、表層電極１９上に、保護層１９ｃ（図１４）として、厚み５００ｎｍのＡｌ2Ｏ3膜を、スパッタリング製膜により設けて、電子デバイスユニット１４０（図１４）を得た。得られた電子デバイスユニット１４０の一部破断斜視図を図１４に示す。電子デバイスユニット１４０は、図１４に示すように８×８のマトリクス状の構成を有している。
比較例として、基材上に有機トランジスタの構成要素を積み重ねて形成した従来の電子デバイス用基板を作製したので、適宜図面を参照して説明する。参照する図１５Ａは、比較例に係る従来の電子デバイス用基板の１画素分の斜視図であり、図１５Ｂは、この電子デバイス用基板上に、シート状の電子デバイスとして、有機ＥＬを設けた電子デバイスユニットを、図１５ＡのII−II矢視方向から見た断面図である。
図１５Ａに示すように、比較例に係る電子デバイス用基板１５０は、有機トランジスタ１６０、基材１５１、画素電極１５７、ソース走査ライン１５３ｓ、ゲート走査ライン１５５ｓ及び絶縁層１５６ｂを備えている。
図１５Ｂに示すように、有機トランジスタ１６０は、基材１５１上に、有機半導体層１５２、ソース電極１５３及びドレイン電極１５４を備え、有機半導体層１５２上に、ゲート絶縁層１５６ａを備え、更に、ゲート絶縁層１５６ａ上に、ゲート電極１５５を備えている。そして、ドレイン電極１５４は、画素電極１５７に接続されている。また、電子デバイス用基板１５０は、図１５Ｂに示すように、有機トランジスタ１６０の全ての構成要素が、基材１５１上に積み重ねて構成されており、基板上に凸部を形成している。
そして、この電子デバイス用基板１５０上に、有機ＥＬ層１５８をシート状に積層形成し、更に、画素電極１５７に対向するように、有機ＥＬ層１５８上に表層電極１５９を形成した後、表層電極１５９上に、保護層（図示せず）として、Ａｌ2Ｏ3膜を設けて、８×８画素の表示装置である電子デバイスユニット１７０を得た。なお、各構成要素の材料、寸法等は前記実施例のものに準じた。
以上説明した実施例及び比較例の表示装置（８×８画素の表示装置）を、温度６０℃、湿度８５％の大気雰囲気下、６０Ｈｚの周期でランダムに各画素を点灯／非点灯させる動作（マトリクス駆動）を５００時間行い、比較評価した。その結果、実施例の表示装置においては、欠陥画素は見られなかったが、比較例の表示装置では、約１割にあたる６画素で非点灯となる欠陥が見られた。この欠陥画素となった表示部をＳＥＭ観察したところ、有機トランジスタ設置部の凸部から伸長したクラックにより破壊が起きていることがわかった。以上の結果より、本発明の電子デバイス用基板（電子デバイスユニット）によれば、搭載される電子デバイスの耐久性が向上することがわかった。
また、実施例及び比較例の表示装置（外形寸法５０ｍｍ×５０ｍｍ）について、折り曲げ角度±１０度、折り曲げ回数１００回の繰り返し折り曲げ試験を行った。なお、折り曲げ角度とは、折り曲げない状態を０度、折り曲げて重ね合わせた状態を１８０度として測定した値である。その結果、実施例の表示装置においては、欠陥画素は見られなかったが、比較例の表示装置では、約半分にあたる３４画素で非点灯となる欠陥が見られた。この欠陥画素となった表示部をＳＥＭ観察したところ、前述したマトリクス駆動試験と同様に、有機トランジスタ設置部の凸部から伸長したクラックにより破壊が起きていることがわかった。以上の結果より、本発明の電子デバイス用基板（電子デバイスユニット）によれば、屈曲性が向上することがわかった。
以上説明した実施例と比較例との比較から明らかなように、本発明の効果は、各構成要素の材料に起因するのではなく、有機トランジスタの少なくとも一部を基板に埋設して、基板表面の凹凸を少なくした結果生じるものである。したがって、本発明の各構成要素を形成する材料は、前記実施形態及び実施例で示した材料に限定されない。例えば、前記実施例では、基材としてＰＥＴフィルムを使用したが、ポリエチレンナフタレートやポリイミド等の別のポリマーフィルムを用いてもよいし、可撓性は無くなるがガラス基板やシリコン基板のような無機系の基材を用いても耐久性を向上させる効果は同様に得られる。
また、前記実施例では、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極等の各電極にＴｉを使用し、画素電極にＬｉ／Ｍｇ−Ａｇ／Ａｕを使用したが、本発明に使用できる電極材料はこれらに限定されるものではなく、有機半導体層と表示デバイスとの関係により、有機、無機を問わず様々な導体材料が使用可能である。また、同様の理由で、有機半導体層及びゲート絶縁層も、前記実施例で使用したポリチオフェン誘導体及びポリビニルアルコールの組み合わせに限定されない。
また、前記実施形態及び実施例では、有機半導体層及び絶縁層を形成する場合にのみ、有機材料を溶媒に溶解させて凹状部分に塗布し、溶媒を乾燥させて形成する方法を用いたが、その他の有機トランジスタの構成要素、例えばソース電極、ドレイン電極、ゲート電極等の電極についても有機導電材料を用いて、同様の方法で形成することができる。その際、それらの電極形成部についても所望の形状に凹状部分を基材に形成しておくことで、精度よく有機トランジスタを構成できる。
また、前記実施形態及び実施例では、表示デバイスに有機ＥＬを用いた場合についてのみ示したが、本発明に使用できる表示デバイスはこれに限定されず、例えば、前記実施形態及び実施例の有機ＥＬ層を液晶層に置き換えた場合においても同様の効果が得られる。なお、前記実施形態及び実施例では、いずれの場合も１つの画素を駆動するのに１つの有機トランジスタのみを用いた例について説明したが、複数の有機トランジスタを用いて１画素を駆動するように構成してもよい。複数の有機トランジスタを用いると、従来の方法では１画素あたりの基板表面の凸部が更に増えることになるが、本発明の電子デバイス用基板によれば、基板表面の凹凸が少ないので、１画素あたりの基板表面の凸部の増加を抑えることができる。
また、前記実施形態及び実施例では、本発明の電子デバイス用基板に、表示デバイスを直接搭載した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、インダクタ、コンデンサ、抵抗等の受動部品がシート状に形成されたシートデバイスや、シート状の電池等を基板上に実装するような場合でも、本発明の電子デバイス用基板を使用することで、電子デバイスユニットの作製が容易になり、電子デバイスの耐久性も向上させることができる。例えば、有機トランジスタを備えたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグや、各種センサ等を搭載するための基板にも応用できる。
１ 電子デバイス用基板
１０ 有機トランジスタ
１１ 基材
１１ａ，１１ｂ 凹状部分
１２ 有機半導体層
１５ａ ゲート電極の表面（トランジスタの最外層の表面）
１７ａ 画素電極の表面（電子デバイス用基板の主表面）
１８ 有機ＥＬ層
１９ｃ 保護層
２０ 電子デバイスユニット
５１ｏ1，５１ｏ2 孔
５１ｘ 基材
５１ｘ 第２基材
５１ｙ，５１ｚ 第１基材
５１ａ，５１ｂ 凹状部分
６０ 電子デバイス用基板
６１ 電子デバイスユニット
７０ 電子デバイス用基板
７１ 基材
７１ａ 凹状部分
７２ 有機半導体層
７８ 有機ＥＬ層
８０ 有機トランジスタ
８１ 電子デバイスユニット
９０ 電子デバイス用基板
９１ａ，９１ｂ 凹状部分
９１ｘ 下層基材
９１ｙ 上層基材
９２ 有機半導体層
９８ 有機ＥＬ層
１００ 有機トランジスタ
１０１ 電子デバイスユニット
１１０ 電子デバイス用基板
１１１ 基材
１１１ｐ 保護層
１２０ 電子デバイス用基板
１２１ａ，１２１ｂ 凹状部分
１２１ｏ1，１２１ｏ2 孔
１２１ｈ 配線部
１２１ｘ 下層基材
１２１ｘ1 第２基材
１２１ｘ2，１２１ｘ3 第１基材
１２１ｙ 上層基材
１２２ 有機半導体層
１２８ 有機ＥＬ層
１３０ 有機トランジスタ
１３１ 電子デバイスユニット
１４０ 電子デバイスユニット
１０ 有機トランジスタ
１１ 基材
１１ａ，１１ｂ 凹状部分
１２ 有機半導体層
１５ａ ゲート電極の表面（トランジスタの最外層の表面）
１７ａ 画素電極の表面（電子デバイス用基板の主表面）
１８ 有機ＥＬ層
１９ｃ 保護層
２０ 電子デバイスユニット
５１ｏ1，５１ｏ2 孔
５１ｘ 基材
５１ｘ 第２基材
５１ｙ，５１ｚ 第１基材
５１ａ，５１ｂ 凹状部分
６０ 電子デバイス用基板
６１ 電子デバイスユニット
７０ 電子デバイス用基板
７１ 基材
７１ａ 凹状部分
７２ 有機半導体層
７８ 有機ＥＬ層
８０ 有機トランジスタ
８１ 電子デバイスユニット
９０ 電子デバイス用基板
９１ａ，９１ｂ 凹状部分
９１ｘ 下層基材
９１ｙ 上層基材
９２ 有機半導体層
９８ 有機ＥＬ層
１００ 有機トランジスタ
１０１ 電子デバイスユニット
１１０ 電子デバイス用基板
１１１ 基材
１１１ｐ 保護層
１２０ 電子デバイス用基板
１２１ａ，１２１ｂ 凹状部分
１２１ｏ1，１２１ｏ2 孔
１２１ｈ 配線部
１２１ｘ 下層基材
１２１ｘ1 第２基材
１２１ｘ2，１２１ｘ3 第１基材
１２１ｙ 上層基材
１２２ 有機半導体層
１２８ 有機ＥＬ層
１３０ 有機トランジスタ
１３１ 電子デバイスユニット
１４０ 電子デバイスユニット
Claims (15)
- 半導体層に有機材料を含むトランジスタを備えた電子デバイス用基板であって、
前記トランジスタの少なくとも一部が、前記電子デバイス用基板に埋設されていることを特徴とする電子デバイス用基板。 - 前記トランジスタの全ての構成要素は、前記電子デバイス用基板に埋設されている請求項１に記載の電子デバイス用基板。
- 前記トランジスタの最外層の表面は、前記電子デバイス用基板の主表面と面一になるように構成されている請求項１に記載の電子デバイス用基板。
- 前記トランジスタの表面は、前記電子デバイス用基板を構成する基材で覆われている請求項２に記載の電子デバイス用基板。
- 外部からの気体又は液体の浸入を遮断して前記有機材料を保護する保護層が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子デバイス用基板。
- 前記トランジスタに設けられた電極に接続された配線の少なくとも一部は、前記電子デバイス用基板に埋設されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子デバイス用基板。
- 前記電子デバイス用基板を構成する基材は可撓性を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子デバイス用基板。
- 請求項１に記載の電子デバイス用基板の製造方法であって、
前記電子デバイス用基板を構成する基材に前記トランジスタを設けるための凹状部分を形成し、
前記凹状部分の所定の位置に前記トランジスタを形成することを特徴とする電子デバイス用基板の製造方法。 - 前記凹状部分を形成する際に、
前記電子デバイス用基板を構成する１つ以上の第１基材に前記トランジスタを設けるための孔を形成し、
前記孔が形成された前記第１基材に、前記電子デバイス用基板を構成する第２基材を張り合わせる請求項８に記載の電子デバイス用基板の製造方法。 - 前記トランジスタを形成した後で、前記トランジスタを覆うように、更に前記電子デバイス用基板を構成する上層基材を張り合わせる請求項８又は請求項９に記載の電子デバイス用基板の製造方法。
- 前記トランジスタを構成する層のうち少なくとも１つの層の形成方法は、
前記層を形成する有機材料を所定の溶媒に溶解させ、
前記溶媒に溶解した有機材料の所望量を前記凹状部分の所定の位置に塗布し、
前記溶媒を乾燥させる請求項８〜１０のいずれか１項に記載の電子デバイス用基板の製造方法。 - 前記凹状部分を、前記トランジスタを構成する層数に応じて複数段に形成し、かつ、
前記トランジスタを構成する層のうち少なくとも２つの層の形成方法は、
前記層を形成する有機材料を所定の溶媒に溶解させ、
前記溶媒に溶解した有機材料の所望量を前記凹状部分の所定の位置に塗布し、
前記溶媒を乾燥させる請求項１１に記載の電子デバイス用基板の製造方法。 - 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子デバイス用基板と、前記電子デバイス用基板上に設けられたシート状の電子デバイスとを含むことを特徴とする電子デバイスユニット。
- 前記シート状の電子デバイスとして、表示デバイスが設けられている請求項１３に記載の電子デバイスユニット。
- 前記シート状の電子デバイスとして、更に電池が設けられている請求項１４に記載の電子デバイスユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004114541A JP2005302893A (ja) | 2004-04-08 | 2004-04-08 | 電子デバイス用基板及びその製造方法並びに電子デバイスユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004114541A JP2005302893A (ja) | 2004-04-08 | 2004-04-08 | 電子デバイス用基板及びその製造方法並びに電子デバイスユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005302893A true JP2005302893A (ja) | 2005-10-27 |
Family
ID=35334051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004114541A Withdrawn JP2005302893A (ja) | 2004-04-08 | 2004-04-08 | 電子デバイス用基板及びその製造方法並びに電子デバイスユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005302893A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006109526A1 (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-19 | Pioneer Corporation | 有機ｅｌ表示装置、有機トランジスタ、これらの製造方法 |
| WO2009019865A1 (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Panasonic Corporation | 半導体装置とその製造方法および画像表示装置 |
| WO2009019864A1 (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Panasonic Corporation | 半導体装置とその製造方法および画像表示装置 |
| JP2011129931A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 有機薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
| US8278648B2 (en) | 2006-07-20 | 2012-10-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fabrication method for an organic thin film transistor substrate |
| JP2014056658A (ja) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Denso Corp | 有機ｅｌ表示装置およびその製造方法 |
-
2004
- 2004-04-08 JP JP2004114541A patent/JP2005302893A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4511595B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-07-28 | パイオニア株式会社 | 有機ｅｌ表示装置、有機トランジスタ、これらの製造方法 |
| JPWO2006109526A1 (ja) * | 2005-03-30 | 2008-10-23 | パイオニア株式会社 | 有機ｅｌ表示装置、有機トランジスタ、これらの製造方法 |
| WO2006109526A1 (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-19 | Pioneer Corporation | 有機ｅｌ表示装置、有機トランジスタ、これらの製造方法 |
| US8278648B2 (en) | 2006-07-20 | 2012-10-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fabrication method for an organic thin film transistor substrate |
| US8193526B2 (en) | 2007-08-07 | 2012-06-05 | Panasonic Corporation | Transistor having an organic semiconductor with a hollow space |
| EP2178110A1 (en) * | 2007-08-07 | 2010-04-21 | Panasonic Corporation | Semiconductor device, method for manufacturing the same and image display |
| JP4733767B2 (ja) * | 2007-08-07 | 2011-07-27 | パナソニック株式会社 | 半導体装置とその製造方法および画像表示装置 |
| JP4733768B2 (ja) * | 2007-08-07 | 2011-07-27 | パナソニック株式会社 | 半導体装置とその製造方法および画像表示装置 |
| WO2009019864A1 (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Panasonic Corporation | 半導体装置とその製造方法および画像表示装置 |
| EP2178110A4 (en) * | 2007-08-07 | 2012-08-29 | Panasonic Corp | SEMICONDUCTOR COMPONENT, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND PICTURE DISPLAY |
| WO2009019865A1 (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Panasonic Corporation | 半導体装置とその製造方法および画像表示装置 |
| US8288778B2 (en) | 2007-08-07 | 2012-10-16 | Panasonic Corporation | Semiconductor device having semiconductor elements formed inside a resin film substrate |
| JP2011129931A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 有機薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
| JP2014056658A (ja) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Denso Corp | 有機ｅｌ表示装置およびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109585492B (zh) | 显示装置 | |
| US11805688B2 (en) | Bendable display device | |
| US11081540B2 (en) | Display apparatus | |
| CN108695367B (zh) | 显示装置 | |
| US7593086B2 (en) | Flexible flat panel display | |
| JP4732084B2 (ja) | 発光素子用の基板、その製造方法、発光素子用の電極、及びこれを備えた発光素子 | |
| TW561638B (en) | Fabrication of organic light emitting diode using selective printing of conducting polymer layers | |
| CN101436608A (zh) | 有机发光显示设备 | |
| KR100719554B1 (ko) | 평판 디스플레이 장치 및 그 제조방법 | |
| JP4391451B2 (ja) | 薄膜トランジスタを備えた基板の製造方法、及びそれにより製造された薄膜トランジスタを備えた基板と、平板表示装置の製造方法、及びそれにより製造された平板表示装置 | |
| US7714324B2 (en) | Organic thin film transistor and method of manufacturing the same | |
| JP2005302893A (ja) | 電子デバイス用基板及びその製造方法並びに電子デバイスユニット | |
| KR100622152B1 (ko) | 발광 소자용 기판, 그 제조 방법, 발광 소자용 전극 및 이를 구비한 발광 소자 | |
| US7466370B2 (en) | Flat panel display device with conductive bar at edge of first display panel connected to pixel electrode pads on second display panel during manufacturing | |
| KR100603336B1 (ko) | 전계 발광 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법 | |
| KR100626087B1 (ko) | 유기 발광 표시 장치 | |
| KR100884792B1 (ko) | 유기 발광 표시장치 및 이의 제조방법 | |
| KR100719556B1 (ko) | 플렉시블 인쇄회로기판 및 이를 구비한 평판 표시장치 | |
| KR20060072675A (ko) | 평판 표시 장치의 제조방법 | |
| KR100647629B1 (ko) | 박막 트랜지스터를 구비한 기판의 제조방법, 이에 따라제조된 박막 트랜지스터를 구비한 기판, 평판 표시장치의제조방법, 및 이에 따라 제조된 평판 표시장치 | |
| KR100730187B1 (ko) | 유기 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법 | |
| JP2007066601A (ja) | 有機ｅｌ表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070703 |