JP2017050432A - 能動素子、および能動素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、電極に対する隔壁の位置ズレを抑制できる能動素子と、能動素子の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の能動素子は、基材２と、基材２の一方主面上に隣り合って形成されている第１電極５および第２電極６と、基材２の一方主面上であって、少なくとも第１電極５と第２電極６の間の領域を覆うように形成されている有機半導体層９と、基材２の一方主面上であって、有機半導体層９よりも面方向外側で、かつ第１電極５および第２電極６が形成されている領域とは異なる領域に形成されている隔壁１２と、を有し、隔壁１２は導電材料である。
【選択図】図２
【解決手段】本発明の能動素子は、基材２と、基材２の一方主面上に隣り合って形成されている第１電極５および第２電極６と、基材２の一方主面上であって、少なくとも第１電極５と第２電極６の間の領域を覆うように形成されている有機半導体層９と、基材２の一方主面上であって、有機半導体層９よりも面方向外側で、かつ第１電極５および第２電極６が形成されている領域とは異なる領域に形成されている隔壁１２と、を有し、隔壁１２は導電材料である。
【選択図】図２
Description
本発明は、半導体層に有機半導体を用いた能動素子に関するものである。
近年、能動素子の薄型化、フレキシブル化、軽量化、大面積化等の要望が高まるにつれて、基材材料としてはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリイミド（ＰＩ）等の高分子フィルムが使用されている。これに伴い、半導体層として、当該フィルムの耐熱温度以下で成膜が可能な有機半導体を用いた能動素子が種々開発されている。有機半導体の成膜に印刷法を使用した場合、有機半導体を含有するインキのぬれ広がり方は能動素子の特性に直結するため、製造された素子毎に特性のバラツキが発生する可能性がある。当該インキのぬれ広がりを制御するために、インキを取り囲むバンク（隔壁）が、例えばフッ素成分を含有することにより撥液性を有する絶縁体材料によって形成される。このようなバンクは例えばフォトリソグラフィ法や印刷法によって形成される（例えば、特許文献１の段落００２８、００３３を参照）。
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素成分を含有する絶縁体材料は、有機半導体インキに対するぬれ性が低いため、隔壁の材料に適している。しかし、電極の形成工程とは別に隔壁の形成工程が必要となるため、電極に対する隔壁の位置ズレが発生しやすくなる。特に、基材としてフィルムを用いる場合には、成膜や熱処理などの熱プロセスが繰り返し行われるのに伴い、基材が延伸或いは収縮して寸法が変化することがあるため、電極に対する隔壁の位置ズレはより一層生じやすくなる。電極に対する隔壁の位置ズレを考慮して、バンクの位置や大きさの設計において余裕を設ける必要があり、これに伴い能動素子の面方向のサイズが増大する可能性がある。
そこで本発明は、有機半導体インキのぬれ広がりと電極に対する隔壁の位置ズレを抑制できる能動素子と、能動素子の製造方法を提供することを目的とする。
そこで本発明は、有機半導体インキのぬれ広がりと電極に対する隔壁の位置ズレを抑制できる能動素子と、能動素子の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成し得た本発明の能動素子は、基材と、基材の一方主面上に隣り合って形成されている第１電極および第２電極と、基材の一方主面上であって、少なくとも第１電極と第２電極の間の領域を覆うように形成されている有機半導体層と、基材の一方主面上であって、有機半導体層よりも面方向外側で、かつ第１電極および第２電極が形成されている領域とは異なる領域に形成されている隔壁と、を有し、隔壁が導電材料である点に要旨を有する。本発明の能動素子は、隔壁が導電材料であるため、電極を形成する工程で隔壁を一緒に形成することが可能となり、別途隔壁を設ける工程を省略することができる。加えて、本発明では、第１電極と第２電極に対する隔壁の位置ズレが抑制されるため、有機半導体インキのぬれ広がりを制御しやすくなる。
隔壁が複数形成されており、一の隔壁と他の隔壁との間に、有機半導体層が形成されていることが好ましい。これにより、多様な電極形状を考慮しつつ有機半導体インキのぬれ広がりを堰き止めることができる。
第１電極の一つの辺と第２電極の一つの辺が対向して配置されており、一の隔壁と他の隔壁が対向して配置されており、第１電極の一つの辺の第２電極の一つの辺の対向方向と、一の隔壁と他の隔壁の対向方向が直交していることが好ましい。第１電極、第２電極、一の隔壁、他の隔壁によって、有機半導体インキのぬれ広がりを四方向から堰き止めることができる。
隔壁の導電材料がＣｕであることが好ましい。Ｃｕのぬれ性は他の導電材料に比べて低いため、隔壁の材料としてＣｕを用いれば、有機半導体インキが面方向外側に広がることを抑制することができる。
有機半導体層上に形成されている絶縁層と、絶縁層上に形成されている第３電極と、を有し、隔壁のぬれ性が、基材のぬれ性よりも小さいことが好ましい。これにより、有機半導体インキが基材上に適度に広がりつつ、隔壁よりも面方向内側に配置されやすくなる。
基材の一方主面上に形成されている第３電極と、第３電極上に形成されている絶縁層と、を有し、第１電極、第２電極、有機半導体層が、絶縁層上に形成され、隔壁のぬれ性が、絶縁層のぬれ性よりも小さいことが好ましい。これにより、有機半導体インキが絶縁層上に適度に広がりつつ、隔壁よりも面方向内側に配置されやすくなる。
基材の他方主面上に形成されている第３電極と、を有し、隔壁のぬれ性が、基材のぬれ性よりも小さいことが好ましい。これにより、有機半導体インキが基材上に適度に広がりつつ、隔壁よりも面方向内側に配置されやすくなる。
隔壁のぬれ性が、第１電極および第２電極のぬれ性よりも小さいことが好ましい。これにより、隔壁を越えて面方向外側に有機半導体インキがぬれ広がることが抑制される。
第１電極は、基材の一方主面上に形成されている下側第１電極と、下側第１電極上に形成されている上側第１電極とを有しており、第２電極は、基材の一方主面上に形成されている下側第２電極と、下側第２電極上に形成されている上側第２電極とを有しており、上側第１電極のぬれ性が、下側第１電極のぬれ性よりも小さく、上側第２電極のぬれ性が、下側第２電極のぬれ性よりも小さいことが好ましい。上側に配置される電極よりも下側に配置される電極のぬれ性が大きければ、有機半導体インキは上側の電極よりも下側の電極と接触しやすくなる。電極と有機半導体層の接触面積が大きいほど下側電極から有機半導体層、或いは有機半導体層から下側電極のキャリア注入効率が増加し、素子の動作速度が向上する。
隔壁は、第１電極と第２電極の少なくとも一部よりも基材の厚み方向に高く形成されていることが好ましい。これにより、隔壁を越えて面方向外側に有機半導体インキが広がることがより一層抑制される。
また、上記目的を達成し得た本発明の能動素子の製造方法は；基材の一方主面上に第１導電層を形成する工程と；第１導電層上に第２導電層を形成する工程と；第２導電層上にマスク層を形成する工程と；第１導電層および第２導電層をエッチング液に接触させて、第１導電層および第２導電層のマスク層で覆われていない領域を除去することにより、基材の一方主面上に隣り合う第１電極および第２電極と、基材の一方主面上の第１電極および第２電極が形成されている領域とは異なる領域であって、第１電極および第２電極の間の領域の外側に隔壁と、を形成する工程と；基材の一方主面上であって、少なくとも第１電極と第２電極の間の領域を覆うように有機半導体層を形成する工程と；を含む点に要旨を有する。本発明の能動素子の製造方法は、隔壁が導電材料であるため、第１電極、第２電極を形成する工程で隔壁を一緒に形成することが可能となり、別途隔壁を設ける工程を省略することができる。加えて、本発明では、第１電極と第２電極に対する隔壁の位置ズレが抑制されるため、有機半導体インキのぬれ広がりを制御しやすくなる。
本発明の能動素子の製造方法は、有機半導体層を形成する前に；第１電極および第２電極および隔壁を覆うマスク層を剥離する工程と；第２導電層上の少なくとも隔壁を構成する部分に他のマスク層を形成する工程と；第１電極および第２電極を他のエッチング液に接触させて、第２導電層の他のマスク層で覆われていない領域を除去することにより、第１電極および第２電極の少なくとも一部を露出させる工程と；を含むことが好ましい。第１電極および第２電極の少なくとも一部が露出することにより、隔壁は、第１電極と第２電極の少なくとも一部よりも厚み方向に高く形成されるため、隔壁を越えて面方向外側に有機半導体インキが広がることがより一層抑制される。
本発明の能動素子の製造方法において、第１導電層の材料がＩＴＯであり、第２導電層の材料がＣｕであることが好ましい。ＩＴＯは、有機半導体層との間のエネルギー障壁が低く、有機半導体層へのキャリア注入効率が高いからである。Ｃｕは導電率が高いため、能動素子の動作速度の向上に寄与する。また、Ｃｕは安価であるから、能動素子の生産性を高めることができる。
本発明の能動素子とその製造方法は、隔壁が導電材料であるため、電極を形成する工程で隔壁を一緒に形成することが可能となり、別途隔壁を設ける工程を省略することができる。加えて、本発明では、第１電極と第２電極に対する隔壁の位置ズレが抑制されるため、有機半導体インキのぬれ広がりを制御しやすくなる。さらに、本発明は、基材としてフィルムを用いた場合に成膜や熱処理等の熱プロセスが繰り返し行われても、電極に対する隔壁の位置ズレが生じ難いものである。
以下、実施の形態に基づき本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施の形態によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。また、図面における種々部材の寸法比は、本発明の特徴を理解に資することを優先しているため、実際の寸法比とは異なる場合がある。
１．能動素子
本発明において能動素子は、信号増幅や整流を行う素子であり、例えばトランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の素子である。これらの応用例としては、例えば、ディスプレイ、タッチパネル、太陽電池、半導体レーザ、圧力センサー、生体センサー等がある。
本発明において能動素子は、信号増幅や整流を行う素子であり、例えばトランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の素子である。これらの応用例としては、例えば、ディスプレイ、タッチパネル、太陽電池、半導体レーザ、圧力センサー、生体センサー等がある。
本発明において能動素子は、厚み方向と面方向を有する。能動素子の厚み方向は、基材、第１電極、第２電極、有機半導体層が積層される方向であり、能動素子の面方向は、厚み方向と直交する方向である。
図１は、本発明の能動素子の平面図を表し、図２は、図１に示した能動素子のＩＩ−ＩＩ断面図を表す。図１〜図２に示すように、本発明の能動素子１は、基材２と、第１電極５と、第２電極６と、有機半導体層９と、隔壁１２と、を有する。
基材２は、一方主面と他方主面を有しており、第１電極５、第２電極６、有機半導体層９を支持するために設けられる。
基材２は、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）等の高分子フィルムからなるフレキシブル基板や、ガラス基板等のリジッド基板が好ましく用いられる。
基材２の折れや破れを防止するために、基材２の厚みは、例えば５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましく、１８μｍ以上であることがさらに好ましい。他方、能動素子１の薄型化の観点からは、基材２の厚みは、２００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましく、１２５μｍ以下であることがさらに好ましい。
後述するように、基材２が絶縁層を兼ねるフィルムの場合には、基材２の厚みは、１０μｍ以下であることが好ましく、７μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以下であることがさらに好ましく、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上であることがより好ましく、１μｍ以上であることがさらに好ましい。
図１に示すように、本発明の能動素子１は、基材２の一方主面上に隣り合って形成されている第１電極５および第２電極６とを有する。
第１電極５、第２電極６、後述する第３電極１１（以下、まとめて「電極」と称することもある）は能動素子１を動作させるために電気的に接続されるものであり、例えば、能動素子１がトランジスタの場合には、第１電極５はソース電極に相当し、第２電極６はドレイン電極に相当し、第３電極１１はゲート電極に相当する。
電極の材料は、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃ、Ｎｉ、Ａｕ、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＩＧＯ、ＩＧＺＯ、カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイト等の導電性材料を用いることができる。
電極は、例えば、フォトリソグラフィ法や印刷法によって形成することができる。第１電極５と第２電極６の相対位置の精度を向上させる観点からは、第１電極５および第２電極６は、フォトリソグラフィ法によって形成されることが好ましい。
電極の厚みは、必要な導電率を確保するために、例えば、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましく、２０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。電極の厚みの上限は特に制限されないが、能動素子１全体の厚みが増大するのを抑制し、フォトリソグラフィ法を用いる場合にエッチング時間を短縮する観点から、例えば、１μｍ以下であることが好ましく、７００ｎｍ以下であることがより好ましく、５００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
第１電極と第２電極は隣り合って形成されていればよく、第１電極の一つの辺と第２電極の一つの辺が対向して配置されていてもよい。例えば、図１では、第１電極５の一辺５Ｃと、第２電極の一辺６Ｃが対向するように配置されている。
図２〜図３に示すように、第１電極５または第２電極６は積層されていてもよい。詳細には、第１電極５は、基材２の一方主面上に形成されている下側第１電極５Ａと、下側第１電極５Ａ上に形成されている上側第１電極５Ｂとを有していてもよい。第１電極５と同様に、第２電極６は、基材２の一方主面上に形成されている下側第２電極６Ａと、下側第２電極６Ａ上に形成されている上側第２電極６Ｂとを有してもよい。下側に配置される電極材料と、上側に配置される電極材料を適切に選択することにより能動素子１の性能を高められる。
上側第１電極５Ｂのぬれ性が、下側第１電極５Ａのぬれ性よりも小さく、上側第２電極６Ｂのぬれ性が、下側第２電極６Ａのぬれ性よりも小さいことが好ましい。上側に配置される電極よりも下側に配置される電極のぬれ性が大きければ、有機半導体インキは上側の電極よりも下側の電極と接触しやすくなる。電極と有機半導体層９の間のエネルギー障壁の大きさにもよるが、電極と有機半導体層９の接触面積が大きいほど下側電極から有機半導体層、或いは有機半導体層９から下側電極に注入される電荷の割合（キャリア注入効率）が増加し、素子の動作速度が向上する。なお、「ぬれ性」については後述する。
下側に配置される下側第１電極５Ａや下側第２電極６Ａとしては、有機半導体層９に対するぬれ性が高く、キャリア注入効率が高い材料、例えばＩＴＯが好ましく用いられる。他方、上側に配置される電極としては、能動素子１の動作速度を高めるために、導電率や移動度が高い材料、例えばＣｕが用いられることが好ましい。
上側第１電極５Ｂの面積は、下側第１電極５Ａの面積より大きくてもよい（図示せず）。この場合、上側第１電極５Ｂの材料として、導電率や移動度が高い材料を採用することにより、能動素子１の動作速度を高められる。同様の理由から、上側第２電極６Ｂの面積は、下側第２電極６Ａの面積より大きくてもよい（図示せず）。
次に、図３〜図４を用いて、上側第１電極５Ｂの面積が下側第１電極５Ａの面積より小さい例について説明する。図３は、図１に示した能動素子の平面図の変形例を表し、図４は、図３の能動素子のＩＶ−ＩＶ断面図を表す。図３〜図４に示すように、上側第１電極５Ｂの面積は、下側第１電極５Ａの面積より小さくてもよい。この場合、下側第１電極５Ａの材料として、キャリア注入効率が高い材料を選択すれば、電極から有機半導体層９には効率的にキャリアが注入されるため、能動素子１の性能を向上することができる。また、下側第１電極５Ａの材料として、有機半導体インキに対するぬれ性が高い材料を採用すれば、下側第１電極５Ａと有機半導体層９の接触面積を増大することができるため、より一層キャリア注入効率が向上する。第１電極５と同様の理由から、上側第２電極６Ｂの面積は、図３に示すように、下側第２電極６Ａの面積より小さくてもよい。
例えば、下側第１電極５Ａと上側第１電極５Ｂの電極幅の差の下限は特に制限されず、例えば、１μｍ以上が好ましく、３μｍ以上がより好ましく、５μｍ以上がさらに好ましい。他方、下側第１電極５Ａと上側第１電極５Ｂの電極幅の差の上限も特に制限されるものではなく、例えば、２０μｍ以下が好ましく、１８μｍ以下がより好ましく、１５μｍ以下がさらに好ましい。下側第２電極６Ａと上側第２電極６Ｂの電極幅の差も、上記範囲に好ましく設定される。
第１電極５と第２電極６の間隔は特に制限されないが、例えば第１電極５がソース電極で、第２電極６がドレイン電極であるトランジスタの場合には、第１電極５と第２電極６の間の長さであるチャネル長は２０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以下であることがさらに好ましい。チャネル長が短いほど、トランジスタの処理速度と集積度を高めることができる。
図５〜図７は、図４に示した能動素子の断面図の変形例を表す。図５に示すように、本発明の能動素子１は、有機半導体層９上に形成されている絶縁層１０と、絶縁層１０上に形成されている第３電極１１と、を有していることが好ましい。この場合、第１電極５をソース電極、第２電極６をドレイン電極、第３電極１１をゲート電極とすると、ソース電極およびドレイン電極に対してゲート電極が上側に配置されるトップゲート型のトランジスタを構成することができる。
図６に示すように、本発明の能動素子１は、基材２の一方主面上に形成されている第３電極１１と、第３電極１１上に形成されている絶縁層１０と、を有していてもよい。この場合、第１電極５をソース電極、第２電極６をドレイン電極、第３電極１１をゲート電極とすると、ソース電極およびドレイン電極に対してゲート電極は下側（基材２に近い側）に配置されるボトムゲート型のトランジスタが構成することができる。
能動素子１がトランジスタの場合、絶縁層１０はゲート絶縁膜として機能する。絶縁層１０は、ＳｉＯ2、ＳｉＯＮ等の絶縁性材料から好ましく形成される。
漏れ電流の抑制の観点から、絶縁層１０の厚みは、２００ｎｍ以上であることが好ましく、２５０ｎｍ以上であることがより好ましく、３００ｎｍ以上であることがさらに好ましい。他方、能動素子１の微細化の観点からは、絶縁層１０の厚みは６００ｎｍ以下であることが好ましく、５５０ｎｍ以下であることがより好ましく、５００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
図７に示すように、本発明の能動素子１は、基材２の他方主面上に形成されている第３電極１１を有していてもよい。この場合、第１電極５をソース電極、第２電極６をドレイン電極、第３電極１１をゲート電極とすると、基材２がゲート絶縁膜を兼ねているトランジスタを構成することができる。
図２に示すように、有機半導体層９は、基材２の一方主面上であって、少なくとも第１電極と第２電極の間の領域を覆うように形成されている。有機半導体層９は、トランジスタの場合にはチャネル領域として機能する。有機半導体層９の材料としては、例えば、ペンタセン、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ポリアセチレン、ポリチオフェン、フラーレン、カーボンナノチューブ等を用いることができる。
有機半導体層９の厚みの上限は特に制限されないが、薄型の能動素子１を得るためには、有機半導体層９の厚みは、例えば、２００ｎｍ以下であることが好ましく、１５０ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
有機半導体層９は、印刷法によって好ましく形成される。詳細には、有機半導体の分子を塗布用の有機溶媒に分散させた混合液体（以下、「有機半導体インキ」と称する）を、基材２に塗布した後、乾燥させることにより形成される。
印刷法によって有機半導体層９が形成される場合、有機溶媒としては、例えばメシチレン、トルエン、クロロホルム、ｐ−ジイソプロピルベンゼン、ベンジルアルコールやこれらの混合溶媒を用いることができる。
隔壁１２は、有機半導体インキのぬれ広がりを制御するために設けられる。図１に示すように、隔壁１２は基材２の一方主面上であって、有機半導体層９よりも面方向外側で、かつ第１電極５および第２電極６が形成されている領域とは異なる領域に形成されている。
隔壁１２が形成される位置は特に制限されないが、隔壁１２と、第１電極５および第２電極６を絶縁して能動素子１の動作速度を確保する観点から、図１に示すように、隔壁１２は、第１電極５および第２電極６と接していない。すなわち、隔壁１２は、基材２の面方向において、第１電極５および第２電極６よりも外側に配置されることが好ましい。
図１に示すように、隔壁１２は、有機半導体層９を配線を除いて可能な限りとり囲むように配置されることが好ましい。これにより、有機半導体インキのぬれ広がりを確実に堰き止めることができる。
図１では、第１電極５は、上側第１電極５Ｂ、上側第２電極６Ｂが、それぞれ下側第１電極５Ａ、下側第２電極６Ａよりも外側に配置されている。このため、隔壁１２は、第１電極５および第２電極６と接しない範囲で、有機半導体層９を取り囲むように配置されている。
図１の平面図では、２つのコの字形状の隔壁１２が示されている。しかし、隔壁１２の形状を単純にする観点からは、図８に示すように、平面視において、隔壁１２Ａ、１２Ｂが第１電極５および第２電極６から形成されるチャネル領域の上側および下側に平行な帯状に設けられてもよい。
隔壁１２は、少なくとも１つ設けられていればよく、複数設けられていてもよい。多様な電極形状を考慮しつつ有機半導体インキのぬれ広がりを堰き止めるためには、図１、図３に示すように、隔壁１２が複数形成されており、一の隔壁１２Ａと他の隔壁１２Ｂとの間に、有機半導体層９が形成されていることが好ましい。図１、図３では、第１電極５、第２電極６は面方向外側（第１電極５の左側と第２電極６の右側）に突出するように形成されており、当該突出部分が配線（図示せず）と接続される。これにより、第１電極５、第２電極６の面方向外側に突出している部分を避けつつ、有機半導体インキのぬれ広がりが堰き止められる。
隔壁１２が複数形成されている場合、一の隔壁１２Ａと他の隔壁１２Ｂの配置関係は制限されず、例えば、一の隔壁１２Ａと他の隔壁１２Ｂを対向して配置することもできる。
図８に示すように、第１電極５の一つの辺５Ｃと第２電極６の一つの辺６Ｃが対向して配置されており、一の隔壁１２Ａと他の隔壁１２Ｂが対向して配置されており、第１電極５の一つの辺５Ｃと第２電極６の一つの辺６Ｃの対向方向と、一の隔壁１２Ａと他の隔壁１２Ｂの対向方向が直交していることが好ましい。第１電極５、第２電極６、一の隔壁１２Ａ、他の隔壁１２Ｂの４つによって、有機半導体インキのぬれ広がりを四方向から堰き止めることができる。
また、能動素子１の面方向のサイズを小さくするためには、図８に示すように、隔壁１２は第１電極５および第２電極６よりも左右方向の内側に形成されてもよい。
隔壁１２は、導電材料である。従来、隔壁１２の材料として絶縁性材料を用いる場合には、電極を形成する工程とは別に隔壁１２を設ける工程が必要であった。これに対して本発明では、隔壁１２が導電材料であるため、電極を形成する工程で隔壁１２を一緒に形成することが可能となり、別途隔壁１２を設ける工程を省略することができる。加えて、本発明では、第１電極５と第２電極６に対する隔壁１２の位置ズレが抑制されるため、有機半導体インキのぬれ広がりを制御しやすい。
隔壁１２の導電材料は、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃ、Ｎｉ、Ａｕ、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＩＧＯ、ＩＧＺＯ、カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイト等である。
隔壁１２の導電材料がＣｕであることが好ましい。後述する検証によれば、Ｃｕのぬれ性は他の導電材料（Ａｕ、ＩＴＯ、ＩＧＺＯ）に非常に比べて低いため、隔壁１２の材料としてＣｕを用いれば、有機半導体層９が面方向外側に過度に広がることが抑制される。
本発明において、隔壁１２のぬれ性とは、有機半導体層９を形成する有機半導体インキの隔壁１２に対するぬれ性を意味する。隔壁１２のぬれ性が高いほど、隔壁１２上にある有機半導体インキは面方向に広がりやすくなる。同様に、基材２のぬれ性とは、有機半導体層９を形成する有機半導体インキの基材２に対するぬれ性を意味し、電極のぬれ性とは、有機半導体層９を形成する有機半導体インキの電極に対するぬれ性を意味する。
ぬれ性は、具体的には以下の指標によって評価することができる。
（１）接触角
接触角は、液体面と固体面のなす角度であり、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９ 基板ガラス表面のぬれ性試験方法に基づき測定される。液体の有機半導体インキの接触角が直接的に測定されることが望ましいが、より簡便にぬれ性を評価するために、有機半導体インキの接触角が水の接触角に比例するとみなして、水の接触角を測定してもよい。
（１）接触角
接触角は、液体面と固体面のなす角度であり、ＪＩＳ Ｒ ３２５７：１９９９ 基板ガラス表面のぬれ性試験方法に基づき測定される。液体の有機半導体インキの接触角が直接的に測定されることが望ましいが、より簡便にぬれ性を評価するために、有機半導体インキの接触角が水の接触角に比例するとみなして、水の接触角を測定してもよい。
隔壁１２上にある有機半導体インキが面方向に広がり過ぎることを抑止するために、隔壁１２と有機半導体インキの接触角は、７０度以上であることが好ましく、９０度以上であることがより好ましく、１１０度以上であることがさらに好ましい。
（２）表面自由エネルギー
ぬれ性の指標として固体表面の分子間力を数値化した表面自由エネルギーγＳ（単位：Ｎ／ｍ）を用いることもできる。表面自由エネルギーは接触角と測定液の表面張力の値を用いて、以下の拡張Ｆｏｗｋｅｓ式（１）式とＹｏｕｎｇ式（２）式から求めることができる。なお、接触角の測定液は純水、流動パラフィン、グリセリン、ヨウ化メチレン、ｎ−ヘキサデカン、α−ブロモナフタレンなどから選択することができる。
γＬ（１＋ｃｏｓθ）／２＝（γＳｄ×γＬｄ）1/2＋（γＳｐ×γＬｐ）1/2＋（γＳｈ×γＬｈ）1/2・・・（１）
γＳ＝γＳｄ＋γＳｐ＋γＳｈ・・・（２）
γＬ：測定液の表面張力
γＬｄ：測定液の表面張力分散成分
γＬｐ：測定液の表面張力極性成分
γＬｈ：測定液の表面張力水素結合成分
γＳ：表面自由エネルギー
γＳｄ：表面自由エネルギー分散成分
γＳｐ：表面自由エネルギー極性成分
γＳｈ：表面自由エネルギー水素結合成分
ぬれ性の指標として固体表面の分子間力を数値化した表面自由エネルギーγＳ（単位：Ｎ／ｍ）を用いることもできる。表面自由エネルギーは接触角と測定液の表面張力の値を用いて、以下の拡張Ｆｏｗｋｅｓ式（１）式とＹｏｕｎｇ式（２）式から求めることができる。なお、接触角の測定液は純水、流動パラフィン、グリセリン、ヨウ化メチレン、ｎ−ヘキサデカン、α−ブロモナフタレンなどから選択することができる。
γＬ（１＋ｃｏｓθ）／２＝（γＳｄ×γＬｄ）1/2＋（γＳｐ×γＬｐ）1/2＋（γＳｈ×γＬｈ）1/2・・・（１）
γＳ＝γＳｄ＋γＳｐ＋γＳｈ・・・（２）
γＬ：測定液の表面張力
γＬｄ：測定液の表面張力分散成分
γＬｐ：測定液の表面張力極性成分
γＬｈ：測定液の表面張力水素結合成分
γＳ：表面自由エネルギー
γＳｄ：表面自由エネルギー分散成分
γＳｐ：表面自由エネルギー極性成分
γＳｈ：表面自由エネルギー水素結合成分
隔壁１２の表面自由エネルギーが小さければ、有機半導体インキの隔壁１２に対する接着力は小さくなるため、有機半導体インキは面方向に広がりにくくなる。したがって、隔壁１２の表面自由エネルギーは小さいことが好ましい。
図５に示すように、能動素子１が、有機半導体層９上に形成されている絶縁層１０と、絶縁層１０上に形成されている第３電極１１と、を有している場合には、有機半導体層９を形成する有機半導体インキは基材２上では適度に広がりつつ、隔壁１２よりも面方向内側に配置されることが望まれる。このため、隔壁１２のぬれ性が、基材２のぬれ性よりも小さいことが好ましい。
他方、図６に示すように、能動素子１が、基材２の一方主面上に形成されている第３電極１１と、第３電極１１上に形成されている絶縁層１０と、を有し、第１電極５、第２電極６、有機半導体層９が、絶縁層１０上に形成される場合には、有機半導体層９を形成する有機半導体インキは、絶縁層１０上に適度に広がりつつ、隔壁１２よりも面方向内側に配置されることが望まれる。このため、隔壁１２のぬれ性が、絶縁層１０のぬれ性よりも小さいことが好ましい。
図７に示すように、能動素子１が基材２の他方主面上に形成されている第３電極１１を有する場合には、有機半導体層９を形成する有機半導体インキは基材２上では適度に広がりつつ、隔壁１２よりも面方向内側に配置されることが望ましいため、隔壁１２のぬれ性が、基材２のぬれ性よりも小さいことが好ましい。
隔壁１２のぬれ性が、第１電極５および第２電極６のぬれ性よりも小さいことが好ましい。これにより、隔壁１２を越えて面方向外側に有機半導体インキがぬれ広がることが抑制される。
図２に示すように、隔壁１２は、複数の導電材料が積層されて構成されてもよい。すなわち、隔壁１２は、基材２の主面上に形成されている下側隔壁１３と、下側隔壁１３上に形成されている上側隔壁１４の積層体であってもよい。例えば、電極を複数の導電材料を用いて積層する際に隔壁１２も一緒に形成される場合には、隔壁１２は、電極と同じ積層構造を有する。この場合、有機半導体インキの上側隔壁１４に対するぬれ性が、下側隔壁１３のぬれ性よりも低いことが好ましい。これにより、上側隔壁１４を越えて面方向外側に有機半導体インキが広がることが抑制される。
隔壁１２は、第１電極５と第２電極６の少なくとも一部よりも基材の厚み方向に高く形成されていることが好ましい。これにより、隔壁１２を越えて面方向外側に有機半導体インキが広がることがより一層抑制される。
隔壁１２の厚み方向の高さの下限は特に制限されないが、隔壁１２の高さは、例えば、第１電極５および第２電極６の高さの１．２倍以上であることが好ましく、１．５倍以上であることがより好ましく、１．８倍以上であることがさらに好ましい。
２．能動素子の製造方法
図９〜図１９は、本発明の能動素子の製造方法を示す工程断面図を表す。
本発明の能動素子の製造方法は、
（１）基材の一方主面上に第１導電層を形成する工程と、
（２）第１導電層上に第２導電層を形成する工程と、
（３）第２導電層上にマスク層を形成する工程と、
（４）第１導電層および第２導電層をエッチング液に接触させて、第１導電層および第２導電層マスク層で覆われていない領域を除去することにより、基材の一方主面上に隣り合う第１電極および第２電極と、基材の一方主面上の第１電極および第２電極が形成されている領域とは異なる領域であって、第１電極および第２電極の間の領域の外側に隔壁と、を形成する工程と、
（８）基材の一方主面上であって、少なくとも第１電極と第２電極の間の領域を覆うように有機半導体層を形成する工程と、を含むものである。
図９〜図１９は、本発明の能動素子の製造方法を示す工程断面図を表す。
本発明の能動素子の製造方法は、
（１）基材の一方主面上に第１導電層を形成する工程と、
（２）第１導電層上に第２導電層を形成する工程と、
（３）第２導電層上にマスク層を形成する工程と、
（４）第１導電層および第２導電層をエッチング液に接触させて、第１導電層および第２導電層マスク層で覆われていない領域を除去することにより、基材の一方主面上に隣り合う第１電極および第２電極と、基材の一方主面上の第１電極および第２電極が形成されている領域とは異なる領域であって、第１電極および第２電極の間の領域の外側に隔壁と、を形成する工程と、
（８）基材の一方主面上であって、少なくとも第１電極と第２電極の間の領域を覆うように有機半導体層を形成する工程と、を含むものである。
また、能動素子１の性能を高めるために、本発明の能動素子１の製造方法は、有機半導体層を形成する工程（８）の前に、
（５）第１電極および第２電極および隔壁を覆うマスク層を剥離する工程と、
（６）第２導電層上の少なくとも隔壁を構成する部分に他のマスク層を形成する工程と、
（７）第１電極および第２電極を他のエッチング液に接触させて、第２導電層の他のマスク層で覆われていない領域を除去することにより、第１電極および第２電極の少なくとも一部を露出させる工程と、
を含んでいてもよい。工程（６）および（７）を実施することにより、下側第１電極５Ａに対する上側第１電極５Ｂの大きさや、下側第２電極６Ａに対する上側第２電極６Ｂの大きさを調整することができる。各工程の詳細について説明する。
（５）第１電極および第２電極および隔壁を覆うマスク層を剥離する工程と、
（６）第２導電層上の少なくとも隔壁を構成する部分に他のマスク層を形成する工程と、
（７）第１電極および第２電極を他のエッチング液に接触させて、第２導電層の他のマスク層で覆われていない領域を除去することにより、第１電極および第２電極の少なくとも一部を露出させる工程と、
を含んでいてもよい。工程（６）および（７）を実施することにより、下側第１電極５Ａに対する上側第１電極５Ｂの大きさや、下側第２電極６Ａに対する上側第２電極６Ｂの大きさを調整することができる。各工程の詳細について説明する。
（１）基材の一方主面上に第１導電層を形成する工程
図９に示すように、基材２を準備する。図示していないが、基材２の主面上には、密着層、平坦化層、光学調整層等が形成されてもよい。また、基材２には、端子電極やビア電極を形成するために、基材２を厚み方向に貫通する貫通孔（図示せず）を形成してもよい。貫通孔の形成には、針状物による穿刺、パンチング、レーザー加工等を用いることができる。
図９に示すように、基材２を準備する。図示していないが、基材２の主面上には、密着層、平坦化層、光学調整層等が形成されてもよい。また、基材２には、端子電極やビア電極を形成するために、基材２を厚み方向に貫通する貫通孔（図示せず）を形成してもよい。貫通孔の形成には、針状物による穿刺、パンチング、レーザー加工等を用いることができる。
図１０に示すように、基材２の一方主面上に第１導電層３を形成する。第１導電層３は、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、端子電極、ビア電極等の各種電極を形成するためのものである。
第１導電層３を形成する方法は特に限定されず、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。また、基材２に厚み方向に貫通する貫通孔が形成されない場合には、箔状に形成された導電性材料を貼り付けることにより第１導電層３を成膜することもできる。
（２）第１導電層上に第２導電層を形成する工程
図１１に示すように、第１導電層３上に第２導電層４を形成する。第１導電層３と同様に、第２導電層４もソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、端子電極、ビア電極等の各種電極を形成するためのものである。
図１１に示すように、第１導電層３上に第２導電層４を形成する。第１導電層３と同様に、第２導電層４もソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、端子電極、ビア電極等の各種電極を形成するためのものである。
第２導電層４を形成する方法は特に限定されず、第１導電層３の成膜と同様に、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。また、基材２に厚み方向に貫通する貫通孔が形成されない場合には、箔状に形成された導電性材料を貼り付けることにより第２導電層４を成膜することもできる。
第１導電層３と第２導電層４の材料は、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃ、Ｎｉ、Ａｕ、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＩＧＯ、ＩＧＺＯ、カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイト等の導電性材料を用いることができる。中でも、第１導電層３の材料がＩＴＯであることが好ましい。ＩＴＯは、有機半導体層９との間のエネルギー障壁が低く、有機半導体層９へのキャリア注入効率が高いからである。他方、第２導電層４の材料は、Ｃｕであることが好ましい。Ｃｕは導電率が高いため、能動素子１の動作速度の向上に寄与する。また、Ｃｕは安価であるから、能動素子１の生産性を高めることができる。
（３）第２導電層上にマスク層を形成する工程
図１２に示すように、第２導電層４上にマスク層２０ａ、２０ｂ、２０ｃを形成する。マスク層２０ａおよび２０ｂ、２０ｃはそれぞれ第１電極５および第２電極６、隔壁１２の形成位置を決める。
図１２に示すように、第２導電層４上にマスク層２０ａ、２０ｂ、２０ｃを形成する。マスク層２０ａおよび２０ｂ、２０ｃはそれぞれ第１電極５および第２電極６、隔壁１２の形成位置を決める。
マスク層の具体的な形成方法は以下のとおりである。第２導電層４の上に、ドライフィルムレジストや液体レジスト等の感光性樹脂組成物（感光性樹脂以外に硬化剤、溶剤等を含む。以下、単に「感光性樹脂」という）を塗布する。感光性樹脂には、露光部分が現像液に対して不溶性となるネガ型と、露光部分が現像液に対して可溶性となるポジ型があるが、以下ではネガ型の感光性樹脂を例にして説明する。第２導電層４上にレジストが塗布され、当該レジストの上から電子ビームや光（紫外線）を照射して、レジストに所定の回路形状を描画する。レジストには、第１電極５と第２電極６（例えば、トランジスタの場合には、ソース電極とドレイン電極）、隔壁１２の形状が描画される。
露光装置（図示していない）を用いて、基材２の一方主面側からレジストを露光することによって、レジストに対して回路形状の転写、焼き付けを行う。
レジストに現像液を接触させることによって、各レジストの未露光部分は現像液に対して溶解する。その結果、図１２に示すように、レジスト露光部分がマスク層２０ａ、２０ｂ、２０ｃとして第２導電層４上に残る。
マスク層は、ドライフィルムレジストや液体レジストで形成することができるが、ドライフィルムレジストで形成されていることが好ましい。マスク層が液体レジストで形成されている場合と比較して、レジストを塗布した後の溶剤乾燥が不要なため、生産性が高められる。
（４）第１導電層および第２導電層をエッチング液に接触させて、第１導電層および第２導電層のマスク層で覆われていない領域を除去することにより、基材の一方主面上に隣り合う第１電極および第２電極と、基材の一方主面上の第１電極および第２電極が形成されている領域とは異なる領域であって、第１電極および第２電極の間の領域の外側に隔壁とを形成する工程
第１導電層３および第２導電層４をエッチング液に接触させる。この操作によって、図１３に示すように、第１導電層３および第２導電層４のマスク層で覆われていない領域が除去される。
第１導電層３および第２導電層４をエッチング液に接触させる。この操作によって、図１３に示すように、第１導電層３および第２導電層４のマスク層で覆われていない領域が除去される。
このように、本発明では、隔壁１２が導電材料であるため、第１電極５、第２電極６を形成する工程で隔壁１２を一緒に形成することが可能となり、別途隔壁を設ける工程を省略することができる。加えて、本発明では、第１電極５と第２電極６に対する隔壁１２の位置ズレが抑制されるため、有機半導体インキのぬれ広がりを制御しやすくなる。
（５）第１電極および第２電極および隔壁を覆うマスク層を剥離する工程
第１電極５、第２電極６、隔壁１２上に形成されたマスク層を剥離液に接触させて溶解することにより、第１電極５および第２電極６および隔壁１２を覆うマスク層を剥離する。その結果、図１４に示すように、基材２の一方の主面上に第１電極５と、第２電極６と、隔壁１２とが形成される。第１電極５および第２電極６は隣り合って形成されている。また、隔壁１２は、第１電極５および第２電極６が形成されている領域とは異なる領域であって、第１電極５および第２電極６の間の領域の外側に形成されている。第１導電層３上に第２導電層４を形成していたため、第１電極５は、第１導電層３から形成された下側第１電極５Ａと、第２導電層４から形成された上側第１電極５Ｂとを有している。また、第１電極５と同様に、第２電極６は、第２導電層４から形成された下側第２電極６Ａと、上側第２電極６Ｂを有している。
第１電極５、第２電極６、隔壁１２上に形成されたマスク層を剥離液に接触させて溶解することにより、第１電極５および第２電極６および隔壁１２を覆うマスク層を剥離する。その結果、図１４に示すように、基材２の一方の主面上に第１電極５と、第２電極６と、隔壁１２とが形成される。第１電極５および第２電極６は隣り合って形成されている。また、隔壁１２は、第１電極５および第２電極６が形成されている領域とは異なる領域であって、第１電極５および第２電極６の間の領域の外側に形成されている。第１導電層３上に第２導電層４を形成していたため、第１電極５は、第１導電層３から形成された下側第１電極５Ａと、第２導電層４から形成された上側第１電極５Ｂとを有している。また、第１電極５と同様に、第２電極６は、第２導電層４から形成された下側第２電極６Ａと、上側第２電極６Ｂを有している。
（６）第２導電層上の少なくとも隔壁を構成する部分に他のマスク層を形成する工程
図１５に示すように、隔壁１２がエッチングされるのを防ぐために、第２導電層４上の少なくとも隔壁１２を構成する部分に他のマスク層２０ｄを形成してもよい。他のマスク層の形成方法は、上述したマスク層２０ａ、２０ｂ、２０ｃの形成方法と同様である。
図１５に示すように、隔壁１２がエッチングされるのを防ぐために、第２導電層４上の少なくとも隔壁１２を構成する部分に他のマスク層２０ｄを形成してもよい。他のマスク層の形成方法は、上述したマスク層２０ａ、２０ｂ、２０ｃの形成方法と同様である。
（７）第１電極および第２電極を他のエッチング液に接触させて、第２導電層の他のマスク層で覆われていない領域を除去することにより、第１電極および第２電極の少なくとも一部を露出させる工程
図１６に示すように、第１電極５および第２電極６を他のエッチング液に接触させて、第２導電層４の他のマスク層で覆われていない領域を除去することにより、第１電極および第２電極の少なくとも一部を露出させてもよい。具体的には、第１電極５および第２電極６を他のエッチング液に接触することにより、上側第１電極５Ｂと、上側第２電極６Ｂを除去する。ここで用いる他のエッチング液としては、第１導電層３を除去せず、第２導電層４を除去するエッチング液を選択する。
図１６に示すように、第１電極５および第２電極６を他のエッチング液に接触させて、第２導電層４の他のマスク層で覆われていない領域を除去することにより、第１電極および第２電極の少なくとも一部を露出させてもよい。具体的には、第１電極５および第２電極６を他のエッチング液に接触することにより、上側第１電極５Ｂと、上側第２電極６Ｂを除去する。ここで用いる他のエッチング液としては、第１導電層３を除去せず、第２導電層４を除去するエッチング液を選択する。
図１７に示すように、他のマスク層２０ｄを剥離液に接触させて溶解することにより、他のマスク層２０ｄを除去する。図１４と比べると、隔壁１２が、第１電極５と第２電極６の少なくとも一部よりも厚み方向に高く形成されている。これにより、有機半導体層９を形成する工程（５）において、隔壁１２を越えて面方向外側に有機半導体インキが広がることがより一層抑制される。
（８）基材の一方主面上であって、少なくとも第１電極と第２電極の間の領域を覆うように有機半導体層を形成する工程
基材２の一方主面上であって、少なくとも第１電極５と第２電極６の間の領域を覆うように有機半導体層９を形成する。これにより、第１導電層３および第２導電層４が除去された基材２の一方の主面上に有機半導体層９が形成された能動素子１を製造することができる。なお、工程（６）および（７）を実施しない場合には、図２に示すような能動素子１が得られ、工程（６）および（７）を実施した場合には、図１８に示す能動素子１が得られる。
基材２の一方主面上であって、少なくとも第１電極５と第２電極６の間の領域を覆うように有機半導体層９を形成する。これにより、第１導電層３および第２導電層４が除去された基材２の一方の主面上に有機半導体層９が形成された能動素子１を製造することができる。なお、工程（６）および（７）を実施しない場合には、図２に示すような能動素子１が得られ、工程（６）および（７）を実施した場合には、図１８に示す能動素子１が得られる。
トップゲート型のトランジスタを得るために、工程（８）の後、次の工程（９）を実施することができる。
（９）有機半導体層９上に絶縁層１０を形成し、絶縁層１０上に第３電極１１を形成する工程
図１９に示すように、有機半導体層９上に絶縁層１０を形成する。次いで、図５に示すように絶縁層１０上に第３電極１１を形成する。ここで、図５、図１９は、いずれも工程（６）〜（７）を実施した場合の例を表している。
図１９に示すように、有機半導体層９上に絶縁層１０を形成する。次いで、図５に示すように絶縁層１０上に第３電極１１を形成する。ここで、図５、図１９は、いずれも工程（６）〜（７）を実施した場合の例を表している。
このように、工程（９）を実施することにより、第１電極５、第２電極６、第３電極１１がそれぞれソース電極、ドレイン電極、ゲート電極に相当するトップゲート型のトランジスタを製造することができる。
また、ボトムゲート型のトランジスタを得るために、工程（１）の前に以下の工程（１０）を実施することができる。
（１０）基材２の一方主面上に第３電極１１を形成し、第３電極１１上に絶縁層１０を形成する工程
基材２を準備し、基材２の一方主面上に第３電極１１を形成する。第３電極１１の形成は、印刷法やフォトリソグラフィ法を用いることができる。フォトリソグラフィ法を用いる場合には、第１電極５、第２電極６の形成と同様に、第３導電層（図示せず）を形成した後、第３導電層上に所望の形状のマスク層を形成し、第３導電層をエッチング液に接触させることにより、第３電極１１を形成する。
基材２を準備し、基材２の一方主面上に第３電極１１を形成する。第３電極１１の形成は、印刷法やフォトリソグラフィ法を用いることができる。フォトリソグラフィ法を用いる場合には、第１電極５、第２電極６の形成と同様に、第３導電層（図示せず）を形成した後、第３導電層上に所望の形状のマスク層を形成し、第３導電層をエッチング液に接触させることにより、第３電極１１を形成する。
次いで、第３電極１１上に絶縁層１０を形成する。
工程（１０）を実施することによって、図６に示すように、第１電極５、第２電極６、第３電極１１がそれぞれソース電極、ドレイン電極、ゲート電極に相当するボトムゲート型のトランジスタを製造することができる。ここで、図６は工程（６）〜（７）を実施した場合の例を表している。
（検証）
以下に示す印刷装置を用いて、縦方向と横方向を有するＣｕ、Ａｕ、ＩＴＯ、ＩＧＺＯの導電材料に対して、図２０に示すように、有機半導体インキを用いて長さ７５０μｍの線を印刷し、有機半導体インキのぬれ広がりが収まった後に縦方向および横方向における有機半導体インキのぬれ広がり幅をそれぞれ３回ずつ測定した。縦方向および横方向におけるインキのぬれ広がり幅の測定値（単位：μｍ）と、３回の測定値の平均（単位：μｍ）を表１に示す。また、導電材料がＣｕ、Ａｕ、ＩＴＯ、ＩＧＺＯの場合のインキのぬれ広がりの様子を、図２１、図２２、図２３、図２４にそれぞれ表す。
＜描画条件＞
印刷装置：富士フィルム株式会社製
Ｉｎｋ−Ｊｅｔ （Ｄｉｍａｔｉｘ（登録商標） ＤＭＰ−２８３１）
有機半導体インキ：有機半導体；ｄｉｆ−ＴＥＳ−ＡＤＴ ２ｗｔ％
溶媒；メシチレン
以下に示す印刷装置を用いて、縦方向と横方向を有するＣｕ、Ａｕ、ＩＴＯ、ＩＧＺＯの導電材料に対して、図２０に示すように、有機半導体インキを用いて長さ７５０μｍの線を印刷し、有機半導体インキのぬれ広がりが収まった後に縦方向および横方向における有機半導体インキのぬれ広がり幅をそれぞれ３回ずつ測定した。縦方向および横方向におけるインキのぬれ広がり幅の測定値（単位：μｍ）と、３回の測定値の平均（単位：μｍ）を表１に示す。また、導電材料がＣｕ、Ａｕ、ＩＴＯ、ＩＧＺＯの場合のインキのぬれ広がりの様子を、図２１、図２２、図２３、図２４にそれぞれ表す。
＜描画条件＞
印刷装置：富士フィルム株式会社製
Ｉｎｋ−Ｊｅｔ （Ｄｉｍａｔｉｘ（登録商標） ＤＭＰ−２８３１）
有機半導体インキ：有機半導体；ｄｉｆ−ＴＥＳ−ＡＤＴ ２ｗｔ％
溶媒；メシチレン
表１、図２１〜図２４に示すように、Ｃｕの縦方向および横方向における有機半導体インキのぬれ広がり幅は、他の導電材料（Ａｕ、ＩＴＯ、ＩＧＺＯ）と比較して極めて小さかった。具体的には、横方向におけるぬれ広がり幅は、いずれの導電材料でも描画した線の長さに概ね比例するのに対して、Ｃｕの縦方向におけるぬれ広がり幅は、他の導電材料の約１／４以下であった。この結果から、Ｃｕの有機半導体インキに対するぬれ性は、他の導電材料と比較して低いことから、Ｃｕは隔壁１２の材料として最も好ましいことが分かった。
１：能動素子
２：基材
３：第１導電層
４：第２導電層
５：第１電極
５Ａ：下側第１電極
５Ｂ：上側第１電極
６：第２電極
６Ａ：下側第２電極
６Ｂ：上側第２電極
９：有機半導体層
１０：絶縁層
１１：第３電極
１２、１２Ａ、１２Ｂ：隔壁
１３：下側隔壁
１４：上側隔壁
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ：マスク層
２：基材
３：第１導電層
４：第２導電層
５：第１電極
５Ａ：下側第１電極
５Ｂ：上側第１電極
６：第２電極
６Ａ：下側第２電極
６Ｂ：上側第２電極
９：有機半導体層
１０：絶縁層
１１：第３電極
１２、１２Ａ、１２Ｂ：隔壁
１３：下側隔壁
１４：上側隔壁
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ：マスク層
Claims (13)
- 基材と、
該基材の一方主面上に隣り合って形成されている第１電極および第２電極と、
前記基材の一方主面上であって、少なくとも前記第１電極と前記第２電極の間の領域を覆うように形成されている有機半導体層と、
前記基材の一方主面上であって、前記有機半導体層よりも面方向外側で、かつ前記第１電極および前記第２電極が形成されている領域とは異なる領域に形成されている隔壁と、を有し、
前記隔壁は、導電材料であることを特徴とする能動素子。 - 前記隔壁が複数形成されており、
一の前記隔壁と他の前記隔壁との間に、前記有機半導体層が形成されている請求項１に記載の能動素子。 - 前記第１電極の一つの辺と前記第２電極の一つの辺が対向して配置されており、
一の前記隔壁と他の前記隔壁が対向して配置されており、
前記第１電極の一つの辺の前記第２電極の一つの辺の対向方向と、一の前記隔壁と他の前記隔壁の対向方向が直交している請求項２に記載の能動素子。 - 前記隔壁の前記導電材料がＣｕである請求項１〜３のいずれか一項に記載の能動素子。
- 前記有機半導体層上に形成されている絶縁層と、
該絶縁層上に形成されている第３電極と、を有し、
前記隔壁のぬれ性が、前記基材のぬれ性よりも小さい請求項１〜４のいずれか一項に記載の能動素子。 - 前記基材の一方主面上に形成されている第３電極と、
該第３電極上に形成されている絶縁層と、を有し、
前記第１電極、前記第２電極、前記有機半導体層が、前記絶縁層上に形成され、前記隔壁のぬれ性が、前記絶縁層のぬれ性よりも小さい請求項１〜４のいずれか一項に記載の能動素子。 - 前記基材の他方主面上に形成されている第３電極と、を有し、
前記隔壁のぬれ性が、前記基材のぬれ性よりも小さい請求項１〜４のいずれか一項に記載の能動素子。 - 前記隔壁のぬれ性が、前記第１電極および前記第２電極のぬれ性よりも小さい請求項１〜７のいずれか一項に記載の能動素子。
- 前記第１電極は、前記基材の一方主面上に形成されている下側第１電極と、該下側第１電極上に形成されている上側第１電極とを有しており、
前記第２電極は、前記基材の一方主面上に形成されている下側第２電極と、該下側第２電極上に形成されている上側第２電極とを有しており、
前記上側第１電極のぬれ性が、前記下側第１電極のぬれ性よりも小さく、
前記上側第２電極のぬれ性が、前記下側第２電極のぬれ性よりも小さい請求項１〜８のいずれか一項に記載の能動素子。 - 前記隔壁は、前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一部よりも前記基材の厚み方向に高く形成されている請求項１〜９のいずれか一項に記載の能動素子。
- 基材の一方主面上に第１導電層を形成する工程と、
前記第１導電層上に第２導電層を形成する工程と、
前記第２導電層上にマスク層を形成する工程と、
前記第１導電層および前記第２導電層をエッチング液に接触させて、前記第１導電層および前記第２導電層の前記マスク層で覆われていない領域を除去することにより、前記基材の一方主面上に隣り合う第１電極および第２電極と、前記基材の一方主面上の前記第１電極および前記第２電極が形成されている領域とは異なる領域であって、前記第１電極および前記第２電極の間の領域の外側に隔壁と、を形成する工程と、
前記基材の一方主面上であって、少なくとも前記第１電極と前記第２電極の間の領域を覆うように有機半導体層を形成する工程と、を含むことを特徴とする能動素子の製造方法。 - 前記有機半導体層を形成する前に、
前記第１電極および前記第２電極および前記隔壁を覆う前記マスク層を剥離する工程と、
前記第２導電層上の少なくとも前記隔壁を構成する部分に他のマスク層を形成する工程と、
前記第１電極および前記第２電極を他のエッチング液に接触させて、前記第２導電層の前記他のマスク層で覆われていない領域を除去することにより、前記第１電極および前記第２電極の少なくとも一部を露出させる工程と、を含む請求項１１に記載の能動素子の製造方法。 - 前記第１導電層の材料がＩＴＯであり、前記第２導電層の材料がＣｕである請求項１１または１２に記載の能動素子の製造方法。
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