JP4570341B2 - THIN FILM TRANSISTOR, DISPLAY ELEMENT USING SAME, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT - Google Patents

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Description

本発明はトランジスタおよび液晶表示素子に関し、特に有機高分子層を含むトランジスタおよびそれを用いた表示素子、ならびに、有機高分子層を含む液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a transistor and a liquid crystal display element, and more particularly to a transistor including an organic polymer layer, a display element using the same, and a liquid crystal display element including an organic polymer layer.

近年、CRTに変わる表示素子として、液晶ディスプレイ(LCD)、有機EL、またはプラズマディスプレイパネル等が着目されているが、これらの表示素子はCRTと比較して、価格が高いという問題がある。従って、更なる普及のために、一層の低価格化が求められている。   In recent years, liquid crystal displays (LCDs), organic EL, plasma display panels, and the like have attracted attention as display elements that replace CRTs, but these display elements have a problem that they are more expensive than CRTs. Therefore, further price reduction is required for further spread.

第一の低価格化の手法として、有機薄膜半導体を用いた薄膜トランジスタ(有機TFT)のうち、例えば電界効果型トランジスタ(有機FET)をアクティブ素子に適用することが挙げられる(例えば特許文献1〜3)。有機TFTは、比較的簡便な方法で作製できるという利点を有する。   As a first method for reducing the price, among thin film transistors (organic TFTs) using an organic thin film semiconductor, for example, a field effect transistor (organic FET) is applied to an active element (for example, Patent Documents 1 to 3). ). The organic TFT has an advantage that it can be manufactured by a relatively simple method.

現行のアモルファスシリコンやポリシリコンTFTの絶縁層や半導体層を作成するプラズマ化学気相成長(CVD)装置や、電極形成に使用するスパッタ装置は高額である。また、CVD法は230度〜350度の高温条件を必要とし、また、クリーニング等の保守を頻繁に行う必要があり、スループットが低い。これに対して、有機TFTを作製する塗布装置、インクジェット装置等はCVD装置やスパッタ装置と比較して安価であり、成膜温度が低く、メンテナンスが簡単である。従って、液晶表示素子や有機EL等の表示素子に有機FETを適用すれば、低コスト化を実現できる。   Current plasma chemical vapor deposition (CVD) apparatus for forming an insulating layer or semiconductor layer of amorphous silicon or polysilicon TFT, and a sputtering apparatus used for electrode formation are expensive. Further, the CVD method requires a high temperature condition of 230 to 350 degrees, and maintenance such as cleaning needs to be frequently performed, and the throughput is low. On the other hand, a coating apparatus, an inkjet apparatus, and the like for producing an organic TFT are cheaper than CVD apparatuses and sputtering apparatuses, have a low film formation temperature, and are easy to maintain. Therefore, if an organic FET is applied to a display element such as a liquid crystal display element or an organic EL, the cost can be reduced.

表示素子のうち液晶表示素子では、第二の低価格化の手法として、液晶表示素子の表示部の設計を簡便にする手法が挙げられる。   Among liquid crystal display elements, among liquid crystal display elements, a method for simplifying the design of the display unit of the liquid crystal display element can be given as a second cost reduction technique.

一般に液晶表示素子は、TFTが形成された基板、およびカラーフィルタが形成された基板の上に、スパッタリング等の方法で電極を形成し、その上に配向膜を塗布し、焼成、ラビング、基板の貼り合わせ、液晶材料の注入、および封止を行うことによって作製されるので、製造工程数が非常に多く、製造コストが高い。また、ラビング処理等を施すと、静電気やラビング布の影響により、歩留まりの低下を招く。従って、予め基板上にリブを形成させることによりラビングを行わない工程を用いたり、光配向技術の検討が行われている(例えば特許文献4および5)。
特開平5−107523号公報 特開2003−192499号公報 特開平10−125924号公報 特開2001−281669号公報 特開平10−123521号公報
In general, a liquid crystal display element is formed by forming electrodes on a substrate on which a TFT is formed and a substrate on which a color filter is formed by a method such as sputtering, applying an alignment film thereon, baking, rubbing, Since it is manufactured by bonding, injecting liquid crystal material, and sealing, the number of manufacturing steps is very large and the manufacturing cost is high. In addition, when a rubbing treatment or the like is performed, the yield is reduced due to the influence of static electricity or a rubbing cloth. Therefore, a process in which rubbing is not performed by forming ribs on the substrate in advance is used, or optical alignment techniques are studied (for example, Patent Documents 4 and 5).
JP-A-5-107523 JP 2003-192499 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-125924 JP 2001-281669 A JP-A-10-123521

しかしながら第一の低価格化の手法では、一般的な有機TFTは、ガラス等の透明基板上に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び有機半導体膜が形成されなければならず、製造工程数が多いため、半導体層に塗布プロセスを用いることが可能になっても、有機TFTおよびそれを備えた表示素子の製造コストを十分に低くすることができない。   However, in the first cost reduction method, a general organic TFT has a gate electrode, a gate insulating film, a source electrode, a drain electrode, and an organic semiconductor film formed on a transparent substrate such as glass. Since the number of manufacturing steps is large, the manufacturing cost of the organic TFT and the display element including the organic TFT cannot be sufficiently reduced even if a coating process can be used for the semiconductor layer.

また、液晶表示素子に対する第二の低価格化の手法では、ラビングを行わない代わりに、リブ形成のプロセス導入や、光配向プロセスを行わなければならず、液晶表示素子の製造コストを十分に低くすることができない。   In addition, in the second cost reduction method for the liquid crystal display element, it is necessary to introduce a rib forming process and a photo-alignment process instead of rubbing, and the manufacturing cost of the liquid crystal display element is sufficiently reduced. Can not do it.

本発明は上記の諸点に鑑みてなされたものであり、低コストで製造可能な、トランジスタおよびそれを用いた表示素子、ならびに液晶表示素子を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described points, and an object thereof is to provide a transistor, a display element using the transistor, and a liquid crystal display element that can be manufactured at low cost.

本発明のトランジスタは、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた有機層と、前記有機層に電界を印加するための第3電極とを備え、前記有機層は、導電性部位と絶縁性部位とを有する複合機能型有機高分子を含み、これにより上記の課題が解決される。   The transistor of the present invention includes a first electrode, a second electrode, an organic layer provided between the first electrode and the second electrode, a third electrode for applying an electric field to the organic layer, And the organic layer includes a composite functional organic polymer having a conductive portion and an insulating portion, whereby the above-described problem is solved.

前記複合機能型有機高分子は直鎖型高分子であってもよい。   The composite functional organic polymer may be a linear polymer.

前記複合機能型有機高分子はデンドリック高分子であってもよい。   The composite functional organic polymer may be a dendritic polymer.

前記有機層は、前記複合機能型有機高分子の前記絶縁性部位を介した非共有結合的相互作用による自己組織化構造を有することが好ましい。   It is preferable that the organic layer has a self-organized structure by noncovalent interaction through the insulating portion of the composite functional organic polymer.

前記有機層は、ドーパントを含んでもよい。   The organic layer may include a dopant.

本発明のトランジスタは、前記第3電極によって印加された電界に対する前記有機層の電界効果を利用する電界効果型トランジスタであってもよい。   The transistor of the present invention may be a field effect transistor that utilizes the field effect of the organic layer with respect to the electric field applied by the third electrode.

本発明のトランジスタは、ナノメータスケールの大きさを有してもよい。   The transistor of the present invention may have a nanometer scale size.

本発明の表示素子は、上記のトランジスタと、前記トランジスタに接続された画素とを備え、これにより上記の課題が解決される。   The display element of the present invention includes the above-described transistor and a pixel connected to the transistor, thereby solving the above-described problem.

本発明の表示素子は、基板と、前記基板上に形成されたトランジスタとを有する表示素子であって、前記トランジスタは、導電性部位および絶縁性部位を有する複合機能型有機高分子を含む有機層と、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極とを有し、前記有機層と、前記ゲート電極、前記ソース電極および前記ドレイン電極とのいずれの間にも絶縁層が設けられておらず、これにより、上記の課題が解決される。   The display element of the present invention is a display element having a substrate and a transistor formed on the substrate, wherein the transistor is an organic layer including a composite functional organic polymer having a conductive portion and an insulating portion. A gate electrode, a source electrode, and a drain electrode, and no insulating layer is provided between the organic layer and the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode. The above problem is solved.

前記有機層は、前記ゲート電極、前記ソース電極および前記ドレイン電極のそれぞれと直接接触していてもよい。   The organic layer may be in direct contact with each of the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode.

本発明の液晶表示素子は、互いに対向する第1基板および第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置された液晶層と、前記液晶層と前記第1基板との間、および、前記液晶層と前記第2基板との間のうちの少なくとも一方に設けられた有機層とを有し、前記有機層は、導電性部位と絶縁性部位とを有する複合機能型有機高分子を含み、これにより上記の課題が解決される。   The liquid crystal display element of the present invention includes a first substrate and a second substrate facing each other, a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, and the liquid crystal layer and the first substrate. And an organic layer provided on at least one of the liquid crystal layer and the second substrate, the organic layer having a conductive portion and an insulating portion. The above-mentioned problems are solved by including a polymer.

前記有機層はドーパントを含んでもよい。   The organic layer may include a dopant.

前記複合機能型有機高分子は直鎖型高分子であってもよい。   The composite functional organic polymer may be a linear polymer.

前記複合機能型有機高分子はデンドリック高分子であってもよい。   The composite functional organic polymer may be a dendritic polymer.

前記有機層は、前記複合機能型有機高分子の前記絶縁性部位を介した非共有結合的相互作用による自己組織化構造を有することが好ましい。   It is preferable that the organic layer has a self-organized structure by noncovalent interaction through the insulating portion of the composite functional organic polymer.

前記有機層は、前記液晶層と直接接触していてもよい。   The organic layer may be in direct contact with the liquid crystal layer.

前記有機層は、前記液晶層に含まれる液晶分子を、自己組織化構造と関連付けられる所定の方向に配向させていてもよい。   The organic layer may align liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer in a predetermined direction associated with a self-organized structure.

本発明の液晶表示素子は、互いに対向する第1基板および第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置された液晶層と、画素に接続されたトランジスタと有する液晶表示素子であって、さらに、前記液晶層と前記第1基板との間、および前記液晶層と前記第2基板との間のうちの少なくとも一方に第1有機層を有し、前記トランジスタは、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた第2有機層と、前記第2有機層に電界を印加するための第3電極とを備え、前記第1および第2有機層は、導電性部位と絶縁性部位とを有する複合機能型有機高分子を含み、これにより上記の課題が解決される。   A liquid crystal display element according to the present invention includes a first substrate and a second substrate facing each other, a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, and a transistor connected to a pixel. The device further includes a first organic layer between at least one of the liquid crystal layer and the first substrate and between the liquid crystal layer and the second substrate. One electrode, a second electrode, a second organic layer provided between the first electrode and the second electrode, and a third electrode for applying an electric field to the second organic layer, The first and second organic layers include a composite functional organic polymer having a conductive portion and an insulating portion, thereby solving the above problem.

前記第1有機層はドーパントを含んでもよい。   The first organic layer may include a dopant.

前記複合機能型有機高分子は直鎖型高分子であってもよい。   The composite functional organic polymer may be a linear polymer.

前記複合機能型有機高分子はデンドリック高分子であってもよい。   The composite functional organic polymer may be a dendritic polymer.

前記第1および第2有機層は、前記複合機能型有機高分子の前記絶縁性部位を介した非共有結合的相互作用による自己組織化構造を有することが好ましい。   It is preferable that the first and second organic layers have a self-organized structure by non-covalent interaction through the insulating portion of the composite functional organic polymer.

本発明により、低コストで製造可能な、トランジスタおよびそれを用いた表示素子、ならびに液晶表示素子が提供される。   The present invention provides a transistor, a display element using the transistor, and a liquid crystal display element that can be manufactured at low cost.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の実施形態のトランジスタ10は図1に示すように、絶縁性基板1上に形成されたゲート電極2(第3電極)と、ゲート電極2を覆うように形成された有機層3と、有機層3上に形成されたソース電極4(第1電極)及びドレイン電極5(第2電極)とを有している。有機層3は、導電性部位と絶縁性部位とを有する複合機能型有機高分子を含む。   As shown in FIG. 1, a transistor 10 according to an embodiment of the present invention includes a gate electrode 2 (third electrode) formed on an insulating substrate 1, an organic layer 3 formed so as to cover the gate electrode 2, It has a source electrode 4 (first electrode) and a drain electrode 5 (second electrode) formed on the organic layer 3. The organic layer 3 includes a composite functional organic polymer having a conductive portion and an insulating portion.

なお、図1および以下の説明では、ボトムゲート型の電界効果型トランジスタ(FET)10を例示するが、本発明はボトムゲート型のFETに限られず、種々のタイプのFET、その他のトランジスタに広く適用される。   In FIG. 1 and the following description, a bottom-gate field effect transistor (FET) 10 is illustrated, but the present invention is not limited to a bottom-gate FET, and is widely applied to various types of FETs and other transistors. Applied.

トランジスタ10では、有機層3が、従来のトランジスタが有するゲート絶縁膜と半導体層との機能を兼ね備えることができる。従って、従来のトランジスタが有するゲート絶縁膜と半導体層とに代えて、有機層3を用いてトランジスタを構成することが可能である。   In the transistor 10, the organic layer 3 can have the functions of a gate insulating film and a semiconductor layer that a conventional transistor has. Therefore, the transistor can be formed using the organic layer 3 instead of the gate insulating film and the semiconductor layer of the conventional transistor.

すなわち、有機層3とゲート電極2との間、有機層3とソース電極4との間、および、有機層3とドレイン電極5との間のいずれにも、絶縁層を設ける必要がない。また、有機層3は、ゲート電極2、ソース電極4およびドレイン電極5のそれぞれと直接接触するように作製される。   That is, it is not necessary to provide an insulating layer between the organic layer 3 and the gate electrode 2, between the organic layer 3 and the source electrode 4, and between the organic layer 3 and the drain electrode 5. The organic layer 3 is fabricated so as to be in direct contact with each of the gate electrode 2, the source electrode 4 and the drain electrode 5.

有機層3は、例えばインクジェット法等を用い、半導体層を作製する工程よりも低温条件下で形成されるため、製造工程が容易である。また、インクジェット装置はCVD装置やスパッタリング装置に比べて安価で、メンテナンスが簡単である。従って、トランジスタ10は、従来のトランジスタに比べて少ない製造工程で作製され、製造コストが安い。   Since the organic layer 3 is formed under a lower temperature condition than the process of manufacturing the semiconductor layer using, for example, an ink jet method or the like, the manufacturing process is easy. Inkjet devices are cheaper and easier to maintain than CVD devices and sputtering devices. Therefore, the transistor 10 is manufactured with fewer manufacturing steps than a conventional transistor, and the manufacturing cost is low.

また、トランジスタ10では、従来必要とされていたゲート絶縁膜を必要とせず、ナノメータスケールの大きさを有し得るので、従来のトランジスタに比べて非常に優れた特性を有する。例えば、トランジスタ10の有機層3は、好ましくは、0.5nm以上10nm以下の厚さを有し、長さ(チャネル長に相当)は1nm以上20nm以下である。   In addition, the transistor 10 does not require a gate insulating film that has been conventionally required, and can have a nanometer-scale size. Therefore, the transistor 10 has extremely superior characteristics as compared with a conventional transistor. For example, the organic layer 3 of the transistor 10 preferably has a thickness of 0.5 nm to 10 nm and a length (corresponding to a channel length) of 1 nm to 20 nm.

なお、トランジスタ10のゲート電極2、ソース電極4およびドレイン電極5は、従来のトランジスタと同様に、金属材料、ITO、または導電性高分子材料を用いて形成しても良いが、上記有機層3に含まれる複合機能型有機高分子材料を用いて形成することも可能である。複合機能型有機高分子材料を用いて上記電極を形成する場合、必要に応じてドーパントを添加することが好ましい。   Note that the gate electrode 2, the source electrode 4, and the drain electrode 5 of the transistor 10 may be formed using a metal material, ITO, or a conductive polymer material as in the conventional transistor, but the organic layer 3 described above. It is also possible to form using a composite functional organic polymer material contained in When forming the said electrode using composite functional type organic polymer material, it is preferable to add a dopant as needed.

本発明の実施形態の液晶表示素子100は図2に示すように、互いに対向する2枚の基板11と、これらの基板11の間に配置された液晶層13と、2枚の基板11のそれぞれと液晶層13との間に設けられた有機層12とを有する。有機層12は、上述した有機層3と同様に、導電性部位と絶縁性部位とを有する複合機能型有機高分子を含む。なお、図2に示す液晶表示素子100では、ホモジニアス型の液晶配向(平行配向)を例示するが、液晶の配向はこれに限定されない。   As shown in FIG. 2, the liquid crystal display element 100 according to the embodiment of the present invention includes two substrates 11 facing each other, a liquid crystal layer 13 disposed between the substrates 11, and the two substrates 11. And an organic layer 12 provided between the liquid crystal layer 13 and the liquid crystal layer 13. Similar to the organic layer 3 described above, the organic layer 12 includes a composite functional organic polymer having a conductive portion and an insulating portion. Note that the liquid crystal display element 100 illustrated in FIG. 2 exemplifies homogeneous liquid crystal alignment (parallel alignment), but the alignment of the liquid crystal is not limited thereto.

液晶表示素子100では、有機層12が、従来の液晶表示素子が有する画素電極(または対向電極)と液晶配向膜との機能を兼ね備えることができる。   In the liquid crystal display element 100, the organic layer 12 can have the functions of a pixel electrode (or a counter electrode) and a liquid crystal alignment film included in a conventional liquid crystal display element.

有機層12が、従来の液晶表示素子が有する画素電極(または対向電極)と液晶配向膜との機能を兼ね備える場合、従来の液晶表示素子が有する画素電極(または対向電極)と液晶配向膜とに代えて、有機層12を用いて液晶表示素子を構成することも可能である。すなわち、有機層12は、液晶層13と直接接触するように配置される。   When the organic layer 12 has the functions of the pixel electrode (or counter electrode) of the conventional liquid crystal display element and the liquid crystal alignment film, the pixel electrode (or counter electrode) of the conventional liquid crystal display element and the liquid crystal alignment film Alternatively, a liquid crystal display element can be configured using the organic layer 12. That is, the organic layer 12 is disposed so as to be in direct contact with the liquid crystal layer 13.

有機層12が液晶配向膜の機能を有している場合、ラビング処理工程を省略できるので、製造工程をより簡略化し、また、静電気の発生等によって液晶表示素子の歩留まりが低下するのを抑制できる。なお、有機層12が十分な液晶配向機能を備えていない場合、必要に応じて、有機層12自体にラビング処理を施すか、または、有機層12上にポリイミド膜などの液晶配向膜を設け、ラビング処理を施しても良い。もちろん、有機層12が液晶配向機能を備えている場合であっても、所望の液晶配向機能を得るために、必要に応じて、上記と同様のラビング処理を行っても良い。   When the organic layer 12 has the function of a liquid crystal alignment film, the rubbing process can be omitted, so that the manufacturing process can be further simplified and the yield of the liquid crystal display element can be prevented from being lowered due to generation of static electricity. . If the organic layer 12 does not have a sufficient liquid crystal alignment function, the organic layer 12 itself is subjected to a rubbing treatment as necessary, or a liquid crystal alignment film such as a polyimide film is provided on the organic layer 12, A rubbing treatment may be performed. Of course, even if the organic layer 12 has a liquid crystal alignment function, a rubbing process similar to the above may be performed as necessary to obtain a desired liquid crystal alignment function.

なお、液晶層13と、2枚の基板11のそれぞれとの間に有機層12を設けることにより、画素電極、対向電極および液晶配向膜を省略できる構成が最も好ましいが、本実施形態の液晶表示素子100はこれに限られない。例えば、液晶層13と、2枚の基板11の一方の基板の間にのみ有機層12を設け、液晶層13と、他方の基板との間には画素電極または対向電極と液晶配向膜とを設けてもよい。   A configuration in which the pixel layer, the counter electrode, and the liquid crystal alignment film can be omitted by providing the organic layer 12 between the liquid crystal layer 13 and each of the two substrates 11 is most preferable. The element 100 is not limited to this. For example, the organic layer 12 is provided only between the liquid crystal layer 13 and one of the two substrates 11, and a pixel electrode or a counter electrode and a liquid crystal alignment film are provided between the liquid crystal layer 13 and the other substrate. It may be provided.

以下、トランジスタ10(図1)を詳細に説明する。まず有機層3を説明する。有機層3は、例えば直鎖型高分子、またはデンドリック高分子を含む。この直鎖型高分子およびデンドリック高分子等の有機高分子は、絶縁性と半導体性とを兼ね備える複合機能型有機高分子である。有機層3は、複合機能型有機高分子の絶縁性部位を介した非共有結合的相互作用による自己組織化構造を有していることが好ましい。   Hereinafter, the transistor 10 (FIG. 1) will be described in detail. First, the organic layer 3 will be described. The organic layer 3 includes, for example, a linear polymer or a dendritic polymer. Organic polymers such as linear polymers and dendritic polymers are composite functional organic polymers that have both insulating properties and semiconducting properties. The organic layer 3 preferably has a self-organized structure by non-covalent interaction via an insulating site of the composite functional organic polymer.

直鎖型高分子は、図3(a)に示すように、高分子主鎖にキャリア伝導性の線状のπ共役系分子を含み、側鎖に絶縁性残基を含んでいることが好ましい。π共役系主鎖としては、ポリ(p−フェニレン)、ポリ‐p(フェニレンビニレン)、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリナフテン、ポリ(アリーレンビニレン)、ポリ(チエニレンビニレン)、ポリピロール、ポリアセチレン等が好適に用いられるが、これらに限らない。絶縁性側鎖としては、アルキル基(ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等)、メソゲン、エチレングリコール、環状不飽和化合物、水素結合性残基、糖質化合物、脂質(コレステロール、胆汁酸等)等が好ましいが、これらに限らない。絶縁性側鎖の分子サイズを調節することにより、ゲート電極のオン、オフを適切に調節することが可能である。また絶縁性残基について、水素結合性残基やメソゲン等、自己組織化機能を有する分子が好適に用いられる。   As shown in FIG. 3A, the linear polymer preferably contains a carrier-conductive linear π-conjugated molecule in the polymer main chain and an insulating residue in the side chain. . As the π-conjugated main chain, poly (p-phenylene), poly-p (phenylene vinylene), polythiophene, polyfluorene, polynaphthene, poly (arylene vinylene), poly (thienylene vinylene), polypyrrole, polyacetylene, etc. are preferable. Although used, it is not restricted to these. Insulating side chains include alkyl groups (hexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, etc.), mesogen, ethylene glycol, cyclic unsaturated compounds, hydrogen bonding residues, carbohydrate compounds, lipids (cholesterol, bile acids Etc.) is preferable, but not limited thereto. By adjusting the molecular size of the insulating side chain, it is possible to appropriately adjust ON / OFF of the gate electrode. As the insulating residue, a molecule having a self-organizing function such as a hydrogen bonding residue or a mesogen is preferably used.

デンドリック高分子は、図4(a)に示すように、コアにキャリア伝導性のπ共役系分子を含み、デンドロンが絶縁性残基を含むことが好ましい。なお図4(a)では、デンドリック高分子が円盤状(ディスク状)を有している場合を例示するが、デンドリック高分子の形状はこれに限定されない。デンドリック高分子は例えば球状であってもよい。   As shown in FIG. 4A, the dendritic polymer preferably includes a carrier-conducting π-conjugated molecule in the core, and the dendron includes an insulating residue. 4A illustrates the case where the dendritic polymer has a disc shape (disk shape), the shape of the dendritic polymer is not limited to this. The dendritic polymer may be spherical, for example.

π共役系コアとしては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ペリレン、アルミキノリン錯体等錯体及びポルフィリン類、オリゴフルオレン、オリゴチオフェン、オリゴフェニレンビニレン、スピロ−NPB、スピロ−TAD、スピロ−DPVBiのように平面性の高い分子が好ましいが、これらに限らない。絶縁性デンドロンとしては、ベンジルエーテル、ポリスチレンスルホン酸等が好ましいが、これらに限らない。絶縁性デンドロンの分子サイズ(世代数)を調節することにより、ゲート電極のオン、オフを適切に調節することが可能である。また絶縁性残基について、水素結合性残基やメソゲン等、自己組織化機能を有する分子が好適に用いられる。   As the π-conjugated core, benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, perylene, aluminum quinoline complex and the like and porphyrins, oligofluorene, oligothiophene, oligophenylene vinylene, spiro-NPB, spiro-TAD, spiro-DPVBi Thus, molecules having high planarity are preferable, but not limited thereto. As the insulating dendron, benzyl ether, polystyrene sulfonic acid and the like are preferable, but not limited thereto. By adjusting the molecular size (number of generations) of the insulating dendron, it is possible to appropriately adjust on / off of the gate electrode. As the insulating residue, a molecule having a self-organizing function such as a hydrogen bonding residue or a mesogen is preferably used.

上記の有機高分子において、絶縁性分子の分子サイズを調整すれば、従来のトランジスタの絶縁膜の厚さを調節するのと同様の効果が得られる。また、絶縁性残基が自己組織化機能を有する場合、分子配向性を高めることにより、移動度を高くすることができる。   In the above organic polymer, adjusting the molecular size of the insulating molecule can provide the same effect as adjusting the thickness of the insulating film of the conventional transistor. When the insulating residue has a self-organizing function, mobility can be increased by increasing molecular orientation.

自己組織化は、化学共有結合以外のいずれかの相互作用(分子間に働く非共有結合相互作用)によって、分子間で凝集が起こることにより達成される。非共有結合相互作用には、水素結合、ファンデアワールス力、永久双極子間相互作用、永久双極子−誘起双極子相互作用、一時双極子−誘起双極子間相互作用、電荷移動力(電子供与体−電子受容体間相互作用)、配位結合、静電相互作用、および親和性(疎水性相互作用)等が含まれる。   Self-assembly is achieved by aggregation between molecules due to any interaction other than chemical covalent bonds (non-covalent interactions that work between molecules). Non-covalent interactions include hydrogen bonds, van der Waals forces, permanent dipole interactions, permanent dipole-induced dipole interactions, temporary dipole-induced dipole interactions, charge transfer forces (electron donation) Body-electron acceptor interaction), coordination bonds, electrostatic interactions, and affinity (hydrophobic interactions).

図4(a)に示したディスク状のデンドリック高分子は、図4(b)に示すように、ディスク面が互いに平行に配置され、コア部同士が互いに重なるように配置されるような自己組織化構造を形成する。図3(a)に示した直鎖型高分子は、側鎖分子同士の会合性が高い場合、例えば図3(b)に示すように、主鎖と側鎖が交互に積層するような自己組織化構造を形成する。   The disc-shaped dendritic polymer shown in FIG. 4 (a) is self-organized such that the disc surfaces are arranged in parallel to each other and the core portions overlap each other as shown in FIG. 4 (b). Forming a chemical structure. The linear polymer shown in FIG. 3 (a) is self-assembled in which main chains and side chains are alternately stacked as shown in FIG. 3 (b), for example, when the association property between side chain molecules is high. Form an organized structure.

上記直鎖型高分子およびデンドリック高分子等の複合機能型有機高分子材料を含む有機層3を形成する方法には、公知の成膜方法を広く適用することができる。上述した複合機能型有機高分子材料は溶媒に対する溶解性に優れるので、種々の溶媒を用いて溶液を調整することができる。この溶液をスピンコーティング法、ディップコーティング法、キャスティング法、印刷法及びインクジェット法等の方法により基板上に塗布または印刷し、乾燥後、必要に応じて加熱処理することにより、複合機能型有機高分子材料の膜を形成することができる。また、複合機能型有機高分子材料層を支持体上に形成し、支持体から基板に転写してもよい。   A known film forming method can be widely applied to the method of forming the organic layer 3 containing the composite functional organic polymer material such as the linear polymer and the dendritic polymer. Since the above-described composite functional organic polymer material is excellent in solubility in a solvent, the solution can be prepared using various solvents. This solution is applied or printed on a substrate by a method such as spin coating, dip coating, casting, printing, or ink jet, and after drying, heat treatment is performed as necessary to obtain a composite functional organic polymer. A film of material can be formed. Alternatively, a composite functional organic polymer material layer may be formed on a support and transferred from the support to the substrate.

次に、この複合機能型有機高分子材料を用いて、図1に示したトランジスタ10を製造する方法を例示する。   Next, a method for manufacturing the transistor 10 shown in FIG. 1 using this composite functional organic polymer material will be exemplified.

まず、絶縁性基板1上にゲート電極2を形成する。ゲート電極2の材料としては、Cr、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pt、Pd、In、Ni、Ndやこれらの合金、ポリシリコン、非晶質シリコン、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム錫酸化物(ITO;Indium Tin Oxide)等の無機材料や、ドープされた導電性高分子(例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)とポリスチレンスルホン酸ナトリウムとの混合物等)等の有機材料が挙げられる。また二層以上の膜を積層しても良い。蒸着法やスパッタリング法、塗布法、印刷法またはインクジェット法等材料に応じた公知の成膜方法を用いて導電性の膜を堆積した後、フォトリソグラフィー工程及びエッチング工程によって、この導電性膜をゲート電極2の所定の形状に加工する。   First, the gate electrode 2 is formed on the insulating substrate 1. The material of the gate electrode 2 includes Cr, Al, Ta, Mo, Nb, Cu, Ag, Au, Pt, Pd, In, Ni, Nd and alloys thereof, polysilicon, amorphous silicon, tin oxide, Inorganic materials such as indium oxide and indium tin oxide (ITO), and organic materials such as doped conductive polymers (for example, a mixture of polyethylene dioxythiophene (PEDOT) and sodium polystyrene sulfonate). Materials. Two or more films may be stacked. After depositing a conductive film using a known film formation method according to a material such as an evaporation method, a sputtering method, a coating method, a printing method, or an ink jet method, the conductive film is gated by a photolithography process and an etching process. The electrode 2 is processed into a predetermined shape.

次に、ゲート電極2を覆うように複合機能型有機高分子材料を含む有機層3を形成する。有機層3は、上述したように、有機高分子材料の溶液を調整し、この溶液を用いて種々の塗布方法及び印刷法で形成することができる。乾燥後、必要に応じて加熱処理することにより、有機層3を形成することができる。   Next, an organic layer 3 containing a composite functional organic polymer material is formed so as to cover the gate electrode 2. As described above, the organic layer 3 can be formed by preparing a solution of an organic polymer material and using this solution by various coating methods and printing methods. The organic layer 3 can be formed by heat-processing as needed after drying.

有機層3上にソース電極4及びドレイン電極5を形成する。ソース電極4及びドレイン電極5の材料としては、ゲート電極2と同様の材料を用いて、同様の方法で形成され得る。もちろん、ゲート電極2の材料とソース電極4及びドレイン電極5の材料とは異なっても良いし同じでも良い。二層以上の膜を積層しても良い。   A source electrode 4 and a drain electrode 5 are formed on the organic layer 3. As the material of the source electrode 4 and the drain electrode 5, the same material as that of the gate electrode 2 can be used and formed by the same method. Of course, the material of the gate electrode 2 and the material of the source electrode 4 and the drain electrode 5 may be different or the same. Two or more films may be stacked.

以上の工程により、トランジスタ10が作製される。   Through the above steps, the transistor 10 is manufactured.

なお、トランジスタ10の構造は上記の例に限られず、トップゲート型、コブラナー型、或いはソース電極/ゲート電極/ドレイン電極を積層し、ソース−ドレイン間に半導体層を形成する縦型構造であってもよく、さらにはドレイン電極/ゲート電極/ソース電極が同じ層に並んで配置された構造でも構わない。   Note that the structure of the transistor 10 is not limited to the above example, and is a vertical structure in which a top gate type, a coplanar type, or a source electrode / gate electrode / drain electrode is stacked and a semiconductor layer is formed between the source and drain. Further, a structure in which the drain electrode / gate electrode / source electrode are arranged in the same layer may be used.

トランジスタ10は、有機層3が分子配向性を有する場合、高いキャリア移動度を有する。また有機層3を形成する過程で、下地層に配向処理を行い、有機層3を配向させれば、キャリア移動度を更に向上させることができる。   The transistor 10 has high carrier mobility when the organic layer 3 has molecular orientation. Further, in the process of forming the organic layer 3, the carrier mobility can be further improved by performing an alignment process on the underlying layer and aligning the organic layer 3.

有機層3は、単に有機高分子を含む溶液を塗布または印刷するだけで形成することが可能であり、また、有機層3の形成に高い温度が必要とされないので、プラスティック基板上にも容易に形成できる。   The organic layer 3 can be formed simply by applying or printing a solution containing an organic polymer, and since a high temperature is not required for forming the organic layer 3, it can be easily formed on a plastic substrate. Can be formed.

また、上記の複合機能型有機高分子材料にドーパンドを添加することによって、電極として十分利用可能なレベルまで導電性を高くすることができる。従って、ゲート電極2、ソース電極4及びドレイン電極5のすべてを、複合機能型有機高分子材料を用いて形成することが可能である。   Further, by adding a dopant to the above-mentioned composite functional organic polymer material, the conductivity can be increased to a level that can be sufficiently used as an electrode. Therefore, all of the gate electrode 2, the source electrode 4, and the drain electrode 5 can be formed using the composite functional organic polymer material.

なお、ゲート電極2、ソース電極4及びドレイン電極5は、公知の導電性有機材料を用いても形成可能である。上記導電性有機材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリシロキサン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミドやポリイミド等の主鎖に、フタロシアニン系誘導体、アゾ化合物系誘導体、ぺリレン系誘導体、キナクリドン系誘導体、多環キノン系誘導体、シアニン系誘導体、フラーレン誘導体、インドール、カルバゾール等の含窒素環式化合物誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、多環芳香族化合物誘導体等の側鎖が導入されたものが挙げられる。更に、π共役系高分子である、ポリ(p−フェニレン)等の芳香族共役系高分子、ポリアセチレン等の脂肪族共役系高分子、ポリピロールやポリチオフェン等の複素環式共役系高分子、ポリ(p−フェニレンビニレン)やポリ(アリーレンビニレン)や、ポリ(チエニレンビニレン)等の上記共役系高分子の構成単位が交互に結合した構造を有する複合型共役系高分子等の炭素型共役系高分子や、ポリシラン類や、ジシラニレンポリマー類、ジシラニレン−炭素系共役性ポリマー構造等が挙げられる。   Note that the gate electrode 2, the source electrode 4, and the drain electrode 5 can also be formed using a known conductive organic material. Examples of the conductive organic material include, for example, phthalocyanine derivatives, azo compound derivatives, perylene derivatives, quinacridone derivatives, polycyclic quinones on main chains such as polystyrene, polysiloxane, polyether, polyester, polyamide, and polyimide. And derivatives having introduced side chains such as nitrogen-containing cyclic compound derivatives such as benzene derivatives, cyanine derivatives, fullerene derivatives, indole and carbazole, hydrazone derivatives, triphenylamine derivatives and polycyclic aromatic compound derivatives. Furthermore, aromatic conjugated polymers such as poly (p-phenylene) which are π-conjugated polymers, aliphatic conjugated polymers such as polyacetylene, heterocyclic conjugated polymers such as polypyrrole and polythiophene, poly ( Carbon-type conjugated polymers such as p-phenylene vinylene), poly (arylene vinylene), and complex conjugated polymers having a structure in which structural units of the conjugated polymers such as poly (thienylene vinylene) are alternately bonded. Examples include molecules, polysilanes, disilanylene polymers, and disilanylene-carbon conjugated polymer structures.

トランジスタ10は、液晶表示素子や有機EL表示素子などの表示素子に好適に用いられる。   The transistor 10 is suitably used for a display element such as a liquid crystal display element or an organic EL display element.

表示素子は、例えばトランジスタ10のドレイン電極5に接続された画素電極を有する。画素電極は、透過型液晶表示素子の場合、錫酸化物、酸化インジウム、ITO等の透明導電膜を用いて形成される。反射型液晶表示素子の場合、AlやAg等の金属膜を用いて形成される。また、有機EL表示素子の場合、Mg、Ca、Al、Au等の金属膜を用いて形成される。画素電極にドレイン電極やソース電極と同じ材料を用いると、画素電極をドレイン電極やソース電極と同じ工程で形成することができるという利点がある。異なる材料を用いる場合、画素電極は、ドレイン電極やソース電極を形成する前、或いは後に形成される。   The display element has, for example, a pixel electrode connected to the drain electrode 5 of the transistor 10. In the case of a transmissive liquid crystal display element, the pixel electrode is formed using a transparent conductive film such as tin oxide, indium oxide, or ITO. In the case of a reflective liquid crystal display element, it is formed using a metal film such as Al or Ag. In the case of an organic EL display element, it is formed using a metal film such as Mg, Ca, Al, or Au. When the same material as the drain electrode and the source electrode is used for the pixel electrode, there is an advantage that the pixel electrode can be formed in the same process as the drain electrode and the source electrode. When a different material is used, the pixel electrode is formed before or after the drain electrode and the source electrode are formed.

次に、液晶表示素子100を詳細に説明する。   Next, the liquid crystal display element 100 will be described in detail.

まず有機層12を説明する。有機層12は有機層3と同様に、例えば直鎖型高分子、またはデンドリック高分子を含む。この直鎖型高分子およびデンドリック高分子等の有機高分子は、導電性(電極の機能)と、液晶配向性(液晶配向膜の機能)とを兼ね備える複合機能型高分子である。有機層12は、複合機能型有機高分子の絶縁性部位を介した非共有結合的相互作用による自己組織化構造を有していることが好ましい。   First, the organic layer 12 will be described. Similar to the organic layer 3, the organic layer 12 includes, for example, a linear polymer or a dendritic polymer. The organic polymer such as the linear polymer and the dendritic polymer is a composite functional polymer that has both conductivity (function of an electrode) and liquid crystal alignment (function of a liquid crystal alignment film). The organic layer 12 preferably has a self-organized structure by non-covalent interaction via an insulating site of the composite functional organic polymer.

直鎖型高分子は、図3(a)に示すように、高分子主鎖に導電性の線状π共役系分子を含み、側鎖に液晶配向性を有する絶縁性残基を含む構造が好ましい。π共役系主鎖としては、ポリ(p−フェニレン)、ポリ‐p(フェニレンビニレン)、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリナフテン、ポリ(アリーレンビニレン)、ポリ(チエニレンビニレン)、ポリピロール、ポリアセチレン等が好適に用いられるが、これらに限らない。液晶配向性を有する絶縁性側鎖としては、アルキル基(ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等)、メソゲン、エチレングリコール、環状不飽和化合物、水素結合性残基、糖質化合物、脂質(コレステロール、胆汁酸等)等が好ましいが、これらに限らない。絶縁性側鎖の分子構造や分子サイズを調節することにより、プレチルト角を調節することが可能である。また絶縁性残基について、水素結合性残基やメソゲン等、自己組織化機能を有する分子が好適に用いられる。   As shown in FIG. 3A, the linear polymer has a structure containing a conductive linear π-conjugated molecule in the polymer main chain and an insulating residue having liquid crystal orientation in the side chain. preferable. As the π-conjugated main chain, poly (p-phenylene), poly-p (phenylene vinylene), polythiophene, polyfluorene, polynaphthene, poly (arylene vinylene), poly (thienylene vinylene), polypyrrole, polyacetylene, etc. are preferable. Although used, it is not restricted to these. Insulating side chains having liquid crystal alignment include alkyl groups (hexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, etc.), mesogen, ethylene glycol, cyclic unsaturated compounds, hydrogen bonding residues, carbohydrate compounds, lipids (Cholesterol, bile acids, etc.) are preferred, but not limited to these. It is possible to adjust the pretilt angle by adjusting the molecular structure and molecular size of the insulating side chain. As the insulating residue, a molecule having a self-organizing function such as a hydrogen bonding residue or a mesogen is preferably used.

デンドリック高分子としては、図4に示すように、コアに導電性のπ共役系分子を含み、デンドロンに液晶配向性を有する絶縁性残基を含む構造が好ましい。π共役系コアとしては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ペリレン、アルミキノリン錯体等錯体及びポルフィリン類、オリゴフルオレン、オリゴチオフェン、オリゴフェニレンビニレン、スピロ−NPB、スピロ−TAD、スピロ−DPVBiのように平面性の高い分子が好ましいが、これらに限らない。液晶配向性を有する絶縁性デンドロンとしては、ベンジルエーテル、ポリスチレンスルホン酸等が好ましいが、これらに限らない。絶縁性デンドロンの分子サイズ(世代数)を調節することにより、プレチルト角を適切に調節することが可能である。また絶縁性残基について、水素結合性残基やメソゲン等、自己組織化機能を有する分子が好適に用いられる。   As shown in FIG. 4, the dendritic polymer preferably has a structure containing a conductive π-conjugated molecule in the core and an insulating residue having liquid crystal orientation in the dendron. As the π-conjugated core, benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, perylene, aluminum quinoline complex and the like and porphyrins, oligofluorene, oligothiophene, oligophenylene vinylene, spiro-NPB, spiro-TAD, spiro-DPVBi Thus, molecules having high planarity are preferable, but not limited thereto. As the insulating dendron having liquid crystal orientation, benzyl ether, polystyrene sulfonic acid and the like are preferable, but not limited thereto. The pretilt angle can be appropriately adjusted by adjusting the molecular size (number of generations) of the insulating dendron. As the insulating residue, a molecule having a self-organizing function such as a hydrogen bonding residue or a mesogen is preferably used.

複合機能型高分子を電極材料として用いるために、微量のドーパンドを添加することが好ましい。ドーパンド剤として、アルカリ金属(例えば、Li、Na、K、Cs等)、アルカリアンモニウムイオン(例えば、テトラエチルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩)、ハロゲン類(例えば、Br2、I2、Cl2)、ルイス酸(例えば、BF2、PF5、AsF5、BF4、PF6、AsF6等)、プロトン酸(例えば、HNO3、H2SO4、HF、HCl等)、遷移金属ハライド(例えば、FeCl3、MoCl5、WCl5、SnCL4、MoF5、RuF5)、ポルフィリン類、アミノ酸類、アルキルスルホン酸塩、ポリスチレンスルホン酸塩等高分子タイプ等が挙げられるが、これらに限定されない。 In order to use the composite functional polymer as an electrode material, it is preferable to add a small amount of dopant. As dopant agent, alkali metals (e.g., Li, Na, K, Cs, etc.), alkyl ammonium ion (e.g., tetraethyl ammonium salts, tetrabutylammonium salts), halogens (e.g., Br 2, I 2, Cl 2), Lewis acids (eg, BF 2 , PF 5 , AsF 5 , BF 4 , PF 6 , AsF 6, etc.), proton acids (eg, HNO 3 , H 2 SO 4 , HF, HCl, etc.), transition metal halides (eg, FeCl 3 , MoCl 5 , WCl 5 , SnCL 4 , MoF 5 , RuF 5 ), porphyrins, amino acids, alkyl sulfonates, polystyrene sulfonates, polymer sulfonates and the like, and the like, but are not limited thereto.

有機層12において、絶縁性残基を介した非共有結合的相互作用による自己組織化構造が形成されている場合、液晶層に含まれる液晶分子を自己組織化構造と関連付けられる所定の方向に配向させることができるので、ラビング処理工程が必要とされない。   When the organic layer 12 has a self-assembled structure formed by non-covalent interaction through an insulating residue, the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer are aligned in a predetermined direction associated with the self-assembled structure. Thus, no rubbing process is required.

自己組織化は、化学共有結合以外のいずれかの相互作用(分子間に働く非共有結合相互作用)によって、分子間で凝集が起こることにより達成される。非共有結合相互作用には、水素結合、ファンデアワールス力、永久双極子間相互作用、永久双極子−誘起双極子相互作用、一時双極子−誘起双極子間相互作用、電荷移動力(電子供与体−電子受容体間相互作用)、配位結合、静電相互作用、および親和性(疎水性相互作用)等が含まれる。   Self-assembly is achieved by aggregation between molecules due to any interaction other than chemical covalent bonds (non-covalent interactions that work between molecules). Non-covalent interactions include hydrogen bonds, van der Waals forces, permanent dipole interactions, permanent dipole-induced dipole interactions, temporary dipole-induced dipole interactions, charge transfer forces (electron donation) Body-electron acceptor interaction), coordination bonds, electrostatic interactions, and affinity (hydrophobic interactions).

図3(a)に示した直鎖型高分子は、側鎖同士の会合性が高い場合、例えば図3(b)に示すように、主鎖と側鎖が交互に積層するような自己組織化構造を形成する。この直鎖型高分子は、側鎖の非π共役系部分が液晶と相互作用することにより、プレチルト角が決まる。具体的なプレチルト角は、側鎖の非π共役系分子および液晶分子の種類によって異なるが、側鎖間に何等かの秩序が存在すれば、液晶分子のプレチルト角は安定に制御できると考えられる。十分な配向性を有しない場合には、ラビング処理を施せばよい。   The linear polymer shown in FIG. 3 (a) has a self-organization in which main chains and side chains are alternately stacked as shown in FIG. 3 (b), for example, when the association between the side chains is high. Forming a chemical structure. In this linear polymer, the pretilt angle is determined by the interaction of the non-π-conjugated part of the side chain with the liquid crystal. Although the specific pretilt angle varies depending on the type of non-π conjugated molecules and liquid crystal molecules in the side chain, it is considered that the pretilt angle of the liquid crystal molecules can be stably controlled if any order exists between the side chains. . If the film does not have sufficient orientation, it may be rubbed.

図4(a)に示したディスク状のデンドリック高分子は、図4(b)に示すように、ディスク面が互いに平行に配置され、コア部同士が互いに重なるように配置されるような自己組織化構造を形成する。このデンドリック高分子は液晶分子と相互作用することにより、プレチルト角が決まる。デンドリック高分子を用いると、上記自己組織化構造が形成されているので、ラビング処理を施さなくても十分な配向性が得られると考えられる。   The disc-shaped dendritic polymer shown in FIG. 4 (a) is self-organized such that the disc surfaces are arranged in parallel to each other and the core portions overlap each other as shown in FIG. 4 (b). Forming a chemical structure. The dendritic polymer interacts with liquid crystal molecules to determine the pretilt angle. When the dendritic polymer is used, the above self-organized structure is formed, so that it is considered that sufficient orientation can be obtained without performing a rubbing treatment.

上述した複合機能型有機高分子材料を用いて有機層12を形成するには、公知の成膜方法を広く適用することができる。本複合機能型有機高分子材料は、溶媒に対する溶解性に優れるので、種々の溶媒を用いて溶液を調整することができる。この溶液をスピンコーティング法、ディップコーティング法、キャスティング法、印刷法及びインクジェット法等の方法により基板上に塗布または印刷し、乾燥後、必要に応じて加熱処理することにより、複合機能型有機高分子材料の膜を形成することができる。また、複合機能型有機高分子材料層を支持体上に形成し、支持体から基板に転写してもよい。   In order to form the organic layer 12 using the above-described composite functional organic polymer material, known film forming methods can be widely applied. Since this composite functional organic polymer material is excellent in solubility in a solvent, the solution can be prepared using various solvents. This solution is applied or printed on a substrate by a method such as spin coating, dip coating, casting, printing, or ink jet, and after drying, heat treatment is performed as necessary to obtain a composite functional organic polymer. A film of material can be formed. Alternatively, a composite functional organic polymer material layer may be formed on a support and transferred from the support to the substrate.

次に、この複合機能型有機高分子材料を用いて、図2に示した液晶表示素子100を製造する方法を例示する。   Next, a method for manufacturing the liquid crystal display element 100 shown in FIG. 2 using this composite functional organic polymer material will be exemplified.

まず、2枚の絶縁性基板11のそれぞれの主面に、有機層12を形成する。有機層12の形成には、塗布法、印刷法またはインクジェット法等、材料に応じた公知の成膜方法を用いる。また、必要に応じてラビング処理を施しても良い。   First, the organic layer 12 is formed on each main surface of the two insulating substrates 11. For the formation of the organic layer 12, a known film formation method corresponding to the material such as a coating method, a printing method, or an ink jet method is used. Moreover, you may perform a rubbing process as needed.

次に、有機層12が形成された2枚の絶縁性基板を貼り合わせる。貼り合わせは公知の方法を用いて行われ、例えば、片側基板にシール剤を塗り、他方の基板に所定のサイズのビーズを散布して、貼り合わせる。貼り合わせ完了後、所定の液晶材料を注入する。尚、アクティブマトリクス型液晶表示素子の場合、基板の片方にスイッチング素子を搭載する。   Next, two insulating substrates on which the organic layer 12 is formed are bonded together. The bonding is performed using a known method. For example, a sealing agent is applied to one substrate, and beads of a predetermined size are applied to the other substrate and bonded together. After the bonding is completed, a predetermined liquid crystal material is injected. In the case of an active matrix liquid crystal display element, a switching element is mounted on one side of the substrate.

以上の工程により、液晶表示素子100が作製される。本実施形態による表示素子の液晶モードは、ホモジニアス配向に限られず、捩れ配向、スプレイ‐ベンド配向、ホメオトロピック配向、或いは強誘電・反強誘電性液晶等、あらゆる液晶モードに適用できる。   Through the above process, the liquid crystal display element 100 is manufactured. The liquid crystal mode of the display device according to the present embodiment is not limited to homogeneous alignment, and can be applied to all liquid crystal modes such as twist alignment, spray-bend alignment, homeotropic alignment, and ferroelectric / antiferroelectric liquid crystal.

有機層12は、自己組織化による分子配向性を備えている場合、高い液晶配向性を有する。また有機層を形成する過程で、下地層に配向処理を行い、有機層を配向させると、液晶配向をより安定にし、高いコントラスト比が得られる。   The organic layer 12 has high liquid crystal orientation when it has molecular orientation by self-organization. Further, in the process of forming the organic layer, when the alignment treatment is performed on the base layer and the organic layer is aligned, the liquid crystal alignment becomes more stable and a high contrast ratio can be obtained.

また、この有機層12は、単に有機高分子を含む溶液を塗布または印刷するだけで形成することができるとともに、有機層の作製に高い温度を必要としないので、プラスティック基板上にも容易に形成できる。   The organic layer 12 can be formed by simply applying or printing a solution containing an organic polymer, and does not require a high temperature for the production of the organic layer, so it can be easily formed on a plastic substrate. it can.

なお、本実施形態の液晶表示素子において、有機層12は、少なくとも電極の機能を有していれば、液晶配向膜の機能を有していなくても良い。従来は、真空プロセスであるスパッタ法によってITO電極を成膜したり、蒸着法によってAl電極を成膜する等して電極を作製していたのに対し、有機層12が少なくとも電極の機能を有していれば、例えば印刷法のような簡易な方法によって作製できるという効果が得られる。   In the liquid crystal display element of this embodiment, the organic layer 12 may not have the function of a liquid crystal alignment film as long as it has at least the function of an electrode. Conventionally, an electrode is formed by forming an ITO electrode by sputtering, which is a vacuum process, or by forming an Al electrode by vapor deposition. On the other hand, the organic layer 12 has at least an electrode function. If it does, the effect that it can produce by a simple method like the printing method will be acquired.

次に、本実施形態におけるトランジスタおよび液晶表示素子の実施例を説明する。   Next, examples of the transistor and the liquid crystal display element in this embodiment will be described.

(実施例1)
実施例1では、下記の(化1)で示される複合機能型高分子材料(直鎖型高分子)を有機層3に用いた電界効果型トランジスタ10を作製した。複合機能型高分子材料は、高分子主鎖にキャリア輸送能があるポリ(p‐フェニレンビニレン)構造を有し、側鎖に絶縁性のエチレングリコール構造を有する。ゲート電極2にはTaを用い、ソース電極4及びドレイン電極5にはAuを用いた。
Example 1
In Example 1, a field effect transistor 10 using a composite functional polymer material (linear polymer) represented by the following (Chemical Formula 1) for the organic layer 3 was produced. The composite functional polymer material has a poly (p-phenylene vinylene) structure having a carrier transport ability in a polymer main chain, and an insulating ethylene glycol structure in a side chain. Ta is used for the gate electrode 2, and Au is used for the source electrode 4 and the drain electrode 5.

Figure 0004570341
Figure 0004570341

実施例1のトランジスタ10は、以下の手順で作製した。   The transistor 10 of Example 1 was manufactured by the following procedure.

(1)マスクを用いた蒸着法でTaを基板1上に堆積し、ゲート電極2を形成する。   (1) Ta is deposited on the substrate 1 by vapor deposition using a mask to form the gate electrode 2.

(2)ゲート電極2上に、(化1)で示される複合機能型高分子材料を含む溶液をインクジェット法により所定の位置に付与し、乾燥することによって、有機層3を形成する。有機層3は単分子層以上であればよく、100nm以上1000nm以下の範囲にあることが好ましい。   (2) The organic layer 3 is formed on the gate electrode 2 by applying a solution containing the composite functional polymer material represented by (Chemical Formula 1) to a predetermined position by an ink jet method and drying it. The organic layer 3 may be a monomolecular layer or more, and is preferably in the range of 100 nm to 1000 nm.

(3)マスクを用いた蒸着法で、Auを堆積し、ソース電極4及びドレイン電極5を形成する。このとき、チャネル長が8μmとなるように、ソース電極4とドレイン電極5との間隔を設定した。   (3) Au is deposited by an evaporation method using a mask to form the source electrode 4 and the drain electrode 5. At this time, the distance between the source electrode 4 and the drain electrode 5 was set so that the channel length was 8 μm.

上記の製造方法によって得られたトランジスタ10を用いると、電流−電圧特性として、およそ105のオン/オフ電流比を得ることができ、またキャリア移動度として、0.5 cm2/Vsを得ることができた。オン/オフ電流比、キャリア移動度の両結果は共に現行のa−Siの性能に匹敵するものである。 When the transistor 10 obtained by the above manufacturing method is used, an on / off current ratio of about 10 5 can be obtained as current-voltage characteristics, and 0.5 cm 2 / Vs can be obtained as carrier mobility. I was able to. Both the on / off current ratio and carrier mobility results are comparable to current a-Si performance.

(実施例2)
図5は、実施例2の液晶表示素子1000の模式的な断面図を示す。液晶表示素子1000は、トランジスタ10(図1)と、液晶表示素子100(図2)との組み合わせで構成される。
(Example 2)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display element 1000 of the second embodiment. The liquid crystal display element 1000 includes a combination of the transistor 10 (FIG. 1) and the liquid crystal display element 100 (FIG. 2).

すなわち、液晶表示素子1000は、従来の画素電極に代えて有機層112を有するとともに、表示領域の各画素に設けられたトランジスタが、ゲート絶縁膜および半導体層に代えて有機層103を有する。   That is, the liquid crystal display element 1000 includes the organic layer 112 instead of the conventional pixel electrode, and the transistor provided in each pixel in the display region includes the organic layer 103 instead of the gate insulating film and the semiconductor layer.

有機層112および有機層103は、上記(化1)で示される複合機能型高分子材料を含む。有機層112は、ドーパントとして、例えばポリスチレンスルホン酸塩(PSS)を含む。なお、ドーパントとして、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ルイス酸、ルイス塩基、高分子電解質等を用いても良い。   The organic layer 112 and the organic layer 103 include the composite functional polymer material represented by the above (Chemical Formula 1). The organic layer 112 includes, for example, polystyrene sulfonate (PSS) as a dopant. Note that an alkali metal, an alkaline earth metal, a Lewis acid, a Lewis base, a polymer electrolyte, or the like may be used as the dopant.

液晶表示素子1000は、典型的なTNモードのTFT型液晶表示素子である。   The liquid crystal display element 1000 is a typical TN mode TFT liquid crystal display element.

液晶表示素子1000は、上記二点以外は公知の構成を有し、公知の方法で作製される。以下、図5を参照しながら液晶表示素子1000をより詳細に説明する。   The liquid crystal display element 1000 has a known configuration except for the above two points, and is manufactured by a known method. Hereinafter, the liquid crystal display element 1000 will be described in more detail with reference to FIG.

液晶表示素子1000では、ガラス基板101上に、ゲート電極102、有機層103、ドレイン電極104及びソース電極105が形成されている。有機層103は、半導体性および絶縁体性を兼ね備える。   In the liquid crystal display element 1000, a gate electrode 102, an organic layer 103, a drain electrode 104, and a source electrode 105 are formed on a glass substrate 101. The organic layer 103 has both semiconductor properties and insulator properties.

ドレイン電極104には、有機層112が接続されている。また、対向基板のガラス基板101にも、有機層112が設けられている。本実施例で用いた有機層112は、電極の機能を備えているが、液晶配向膜の機能を十分に備えていない。   An organic layer 112 is connected to the drain electrode 104. An organic layer 112 is also provided on the glass substrate 101 of the counter substrate. The organic layer 112 used in this example has a function of an electrode, but does not have a sufficient function of a liquid crystal alignment film.

一対の基板101間の液晶層113の液晶分子は、対向する有機層112の間でTN配向している。液晶材料として正の誘電率異方性を持つネマティック液晶を用いた。また、有機層112の表面に、プレチルト角が2°のポリイミド配向膜を形成した。   The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 113 between the pair of substrates 101 are TN aligned between the opposing organic layers 112. A nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy was used as the liquid crystal material. In addition, a polyimide alignment film having a pretilt angle of 2 ° was formed on the surface of the organic layer 112.

液晶表示素子1000は、5Vで駆動可能であった。また、コントラスト比は300であった。トランジスタ10は、移動度及びオン/オフ特性がa−SiTFT並みであることから、本液晶表示素子1000は、液晶TV、ゲーム機器、カーナビゲーションシステム等のような大型動画用表示素子として用いることができる。   The liquid crystal display element 1000 could be driven at 5V. The contrast ratio was 300. Since the transistor 10 has mobility and on / off characteristics comparable to those of the a-Si TFT, the liquid crystal display element 1000 can be used as a display element for a large moving image such as a liquid crystal TV, a game machine, a car navigation system, and the like. it can.

また、トランジスタ10は、a−SiTFTよりも小型化可能なため、従来65%程度であった開口率を85%まで向上させることができた。その結果、冷陰管バックライトを用いたときの輝度を、従来の300Cd/m2から500Cd/m2に向上させることができた。 Further, since the transistor 10 can be made smaller than the a-Si TFT, the aperture ratio, which has been about 65%, can be improved to 85%. As a result, it was possible to improve the luminance when using a cold negative tube backlight from the conventional 300 Cd / m 2 to 500 Cd / m 2 .

以上説明したように、トランジスタ10と液晶表示素子100とを組み合わせることにより、従来と同等以上の特性を有する液晶表示素子を短い工程で製造することができる。   As described above, by combining the transistor 10 and the liquid crystal display element 100, a liquid crystal display element having characteristics equal to or higher than those of the conventional one can be manufactured in a short process.

(実施例3)
実施例3では、下記の(化2)で示される複合機能型高分子材料を有機層3に用いた電界効果型トランジスタ10を作製した。複合機能型高分子材料は、コアにキャリア輸送能があるフルオレン構造を有し、デンドロンに絶縁性のベンジルエーテル構造を有する。ゲート電極2にはTaを用い、ソース電極4及びドレイン電極5にはAuを用いた。
(Example 3)
In Example 3, a field effect transistor 10 using the composite functional polymer material represented by the following (Chemical Formula 2) for the organic layer 3 was produced. The composite functional polymer material has a fluorene structure having a carrier transport capability in the core, and an insulating benzyl ether structure in the dendron. Ta is used for the gate electrode 2, and Au is used for the source electrode 4 and the drain electrode 5.

Figure 0004570341
Figure 0004570341

実施例3のトランジスタ10は、実施例1のトランジスタ10と同様の手順で作製される。   The transistor 10 of Example 3 is manufactured in the same procedure as the transistor 10 of Example 1.

実施例3で得られたトランジスタ10を用いると、電流−電圧特性として、およそ105のオン/オフ電流比を得ることができ、またキャリア移動度として、0.5 cm2/Vsを得ることができた。オン/オフ電流比、キャリア移動度の両結果は共に現行のa−Siの性能に匹敵するものである。 When the transistor 10 obtained in Example 3 is used, an on / off current ratio of about 10 5 can be obtained as the current-voltage characteristics, and 0.5 cm 2 / Vs can be obtained as the carrier mobility. I was able to. Both the on / off current ratio and carrier mobility results are comparable to current a-Si performance.

(実施例4)
実施例4の液晶表示素子1000は、図5に示すように、実施例2の液晶表示素子1000と同様の構成を有する。実施例4の液晶表示素子1000は、トランジスタ10(図1)と、液晶表示素子100(図2)との組み合わせで構成される。
Example 4
The liquid crystal display element 1000 of Example 4 has the same configuration as the liquid crystal display element 1000 of Example 2 as shown in FIG. The liquid crystal display element 1000 of Example 4 is configured by a combination of the transistor 10 (FIG. 1) and the liquid crystal display element 100 (FIG. 2).

すなわち、液晶表示素子1000は、従来の液晶配向膜および画素電極に代えて有機層112を有するとともに、表示領域の各画素に設けられたトランジスタが、ゲート絶縁膜および半導体層に代えて有機層103を有する。   That is, the liquid crystal display element 1000 includes the organic layer 112 instead of the conventional liquid crystal alignment film and pixel electrode, and the transistor provided in each pixel in the display region includes the organic layer 103 instead of the gate insulating film and the semiconductor layer. Have

有機層112および有機層103は、上記(化2)で示される複合機能型高分子材料(デンドリック高分子)を含む。有機層112は、ドーパントとして、例えばポリスチレンスルホン酸塩(PSS)を含む。なお、ドーパントとして、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ルイス酸、ルイス塩基、高分子電解質等を用いても良い。液晶表示素子1000は、典型的なTNモードのTFT型液晶表示素子である。   The organic layer 112 and the organic layer 103 include the composite functional polymer material (dendritic polymer) represented by the above (Chemical Formula 2). The organic layer 112 includes, for example, polystyrene sulfonate (PSS) as a dopant. Note that an alkali metal, an alkaline earth metal, a Lewis acid, a Lewis base, a polymer electrolyte, or the like may be used as the dopant. The liquid crystal display element 1000 is a typical TN mode TFT liquid crystal display element.

液晶表示素子1000は、上記二点以外は公知の構成を有し、公知の方法で作製される。なお、実施例2の液晶表示素子1000と異なり、本実施例4の液晶表示素子1000では、有機層112が十分な液晶配向性を備えるため、有機層112にラビング処理を施さなくても充分な配向性が得られた。   The liquid crystal display element 1000 has a known configuration except for the above two points, and is manufactured by a known method. In addition, unlike the liquid crystal display element 1000 of the second embodiment, in the liquid crystal display element 1000 of the fourth embodiment, since the organic layer 112 has sufficient liquid crystal orientation, it is sufficient even if the organic layer 112 is not rubbed. Orientation was obtained.

液晶表示素子1000は、5Vで駆動可能であった。また、コントラスト比は400であった。トランジスタ10は、移動度及びオン/オフ特性がa−SiTFT並みであることから、本液晶表示素子1000は、液晶TV、ゲーム機器、カーナビゲーションシステム等のような大型動画用表示素子として用いることができる。   The liquid crystal display element 1000 could be driven at 5V. The contrast ratio was 400. Since the transistor 10 has mobility and on / off characteristics comparable to those of the a-Si TFT, the liquid crystal display element 1000 can be used as a display element for a large moving image such as a liquid crystal TV, a game machine, a car navigation system, and the like. it can.

また、トランジスタ10は、a−SiTFTよりも小型化可能なため、従来65%程度であった開口率を85%まで向上させることができた。その結果、冷陰管バックライトを用いたときの輝度を、従来の300Cd/m2から500Cd/m2に向上させることができた。 Further, since the transistor 10 can be made smaller than the a-Si TFT, the aperture ratio, which has been about 65%, can be improved to 85%. As a result, it was possible to improve the luminance when using a cold negative tube backlight from the conventional 300 Cd / m 2 to 500 Cd / m 2 .

以上説明したように、トランジスタ10と液晶表示素子100とを組み合わせることにより、従来と同等以上の特性を有する液晶表示素子を短い工程で製造することができる。   As described above, by combining the transistor 10 and the liquid crystal display element 100, a liquid crystal display element having characteristics equal to or higher than those of the conventional one can be manufactured in a short process.

有機層112を、上記(化1)で示される複合機能型高分子材料(直鎖型高分子)を用いて形成した場合であっても、有機層112にラビング処理を施せば、有機層112に十分な液晶配向性を付与することができるので、実施例4の液晶表示素子と同様に配向膜を省略できる。   Even when the organic layer 112 is formed using the composite functional polymer material (linear polymer) represented by the above (Chemical Formula 1), if the organic layer 112 is rubbed, the organic layer 112 Therefore, the alignment film can be omitted similarly to the liquid crystal display element of Example 4.

本発明の実施形態のトランジスタを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the transistor of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の液晶表示素子を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the liquid crystal display element of embodiment of this invention. (a)は、有機層に含まれる直鎖型高分子を説明するための模式図であり、(b)は自己組織化構造を説明するための模式図である。(A) is a schematic diagram for demonstrating the linear polymer contained in an organic layer, (b) is a schematic diagram for demonstrating a self-organization structure. (a)は、有機層に含まれるデンドリック高分子を説明するための模式図であり、(b)は自己組織化構造を説明するための模式図である。(A) is a schematic diagram for demonstrating the dendritic polymer contained in an organic layer, (b) is a schematic diagram for demonstrating a self-organization structure. 実施例2および実施例4の液晶表示素子を説明するための断面図である。6 is a cross-sectional view for explaining liquid crystal display elements of Example 2 and Example 4. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 ゲート電極
3 有機層
4 ソース電極
5 ドレイン電極
10 トランジスタ
11 基板
12 有機層
13 液晶層
100 液晶表示素子
101 基板
102 ゲート電極
103 有機層
104 ドレイン電極
105 ソース電極
112 有機層
113 液晶層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Gate electrode 3 Organic layer 4 Source electrode 5 Drain electrode 10 Transistor 11 Substrate 12 Organic layer 13 Liquid crystal layer 100 Liquid crystal display element 101 Substrate 102 Gate electrode 103 Organic layer 104 Drain electrode 105 Source electrode 112 Organic layer 113 Liquid crystal layer

Claims (12)

第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた有機層と、前記有機層に電界を印加するための第3電極とを備え、
前記有機層と前記第3電極との間に絶縁層を有さず、
前記有機層は、直鎖型高分子を有し、
前記直鎖型高分子は、主鎖に導電性の線状π共役系分子を有するポリ(p‐フェニレンビニレン)構造、ポリチオフェン構造およびポリフルオレン構造の少なくともいずれか一つを有し、側鎖にエチレングリコール構造の絶縁性残基を有し、
前記直鎖型高分子は、前記側鎖を介した非共有結合的相互作用による自己組織化構造を有する、薄膜トランジスタ。
A first electrode, a second electrode, an organic layer provided between the first electrode and the second electrode, and a third electrode for applying an electric field to the organic layer,
There is no insulating layer between the organic layer and the third electrode,
The organic layer has a linear polymer,
The linear polymer has at least one of a poly (p-phenylene vinylene) structure having a conductive linear π-conjugated molecule in the main chain, a polythiophene structure, and a polyfluorene structure, and has a side chain . has an insulating property residues et Chi glycol structure,
The thin film transistor, wherein the linear polymer has a self-organized structure by non-covalent interaction via the side chain.
第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた有機層と、前記有機層に電界を印加するための第3電極とを備え、
前記有機層と前記第3電極との間に絶縁層を有さず、
前記有機層は、デンドリック高分子を有し、
前記デンドリック高分子は、コアに導電性のπ共役系分子を有するフルオレン構造、オリゴチオフェン構造、オリゴフェニレンビニレン構造、アントラセン構造、ポルフィリン類構造の少なくともいずれか一つを有し、デンドロンにベンジルエーテル構造、または、ベンジルエーテル構造であって末端基にアミンを付加した構造の絶縁性残基を有し、
前記デンドリック高分子は、前記デンドロンを介した非共有結合的相互作用による自己組織化構造を有する、薄膜トランジスタ。
A first electrode, a second electrode, an organic layer provided between the first electrode and the second electrode, and a third electrode for applying an electric field to the organic layer,
There is no insulating layer between the organic layer and the third electrode,
The organic layer has a dendritic polymer,
The dendritic polymer, fluorene structure having a π-conjugated molecules of the conductive core, oligothiophene structure has an oligo-phenylenevinylene structure, anthracene structure, at least one of porphyrins structure, base Nji ether to dendron An insulating residue having a structure or a benzyl ether structure in which an amine is added to a terminal group;
The thin film transistor in which the dendritic polymer has a self-organized structure by noncovalent interaction via the dendron.
前記有機層は、ドーパントを含む、請求項1または2に記載の薄膜トランジスタ。   The thin film transistor according to claim 1, wherein the organic layer includes a dopant. 前記第3電極によって印加された電界に対する前記有機層の電界効果を利用する電界効果型トランジスタである、請求項1から3のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。   4. The thin film transistor according to claim 1, wherein the thin film transistor is a field effect transistor utilizing a field effect of the organic layer with respect to an electric field applied by the third electrode. 前記第1、第2および第3電極と前記有機層が直接接触している請求項1から4のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。   5. The thin film transistor according to claim 1, wherein the first electrode, the second electrode, and the third electrode are in direct contact with the organic layer. 請求項1から5のいずれかに記載の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに接続された画素とを備える表示素子。   A display element comprising the thin film transistor according to claim 1 and a pixel connected to the thin film transistor. 互いに対向する第1基板および第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置された液晶層と、
画素に接続された薄膜トランジスタとを有する液晶表示素子であって、
さらに、前記液晶層と前記第1基板との間、および前記液晶層と前記第2基板との間のうち少なくとも一方に第1有機層を有し、
前記薄膜トランジスタは、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた第2有機層と、前記第2有機層に電界を印加するための第3電極とを備え、
前記第2有機層と前記第3電極との間に絶縁層を有さず、
前記第1および第2有機層は、直鎖型高分子を有し、
前記直鎖型高分子は、主鎖に導電性の線状π共役系分子を有するポリ(p‐フェニレンビニレン)構造、ポリチオフェン構造およびポリフルオレン構造の少なくともいずれか一つを有し、側鎖にエチレングリコール構造の絶縁性残基を有し、
前記直鎖型高分子は、前記側鎖を介した非共有結合的相互作用による自己組織化構造を有する、液晶表示素子。
A first substrate and a second substrate facing each other;
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display element having a thin film transistor connected to a pixel,
And a first organic layer between at least one of the liquid crystal layer and the first substrate and between the liquid crystal layer and the second substrate,
The thin film transistor includes a first electrode, a second electrode, a second organic layer provided between the first electrode and the second electrode, and a third for applying an electric field to the second organic layer. With electrodes,
There is no insulating layer between the second organic layer and the third electrode,
The first and second organic layers have a linear polymer,
The linear polymer has at least one of a poly (p-phenylene vinylene) structure having a conductive linear π-conjugated molecule in the main chain, a polythiophene structure, and a polyfluorene structure, and has a side chain . has an insulating property residues et Chi glycol structure,
The liquid crystal display device, wherein the linear polymer has a self-organized structure by non-covalent interaction via the side chain.
前記液晶層は、前記第1有機層と直接接触している請求項7に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 7, wherein the liquid crystal layer is in direct contact with the first organic layer. 互いに対向する第1基板および第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置された液晶層と、
画素に接続された薄膜トランジスタとを有する液晶表示素子であって、
さらに、前記液晶層と前記第1基板との間、および前記液晶層と前記第2基板との間のうち少なくとも一方に第1有機層を有し、
前記薄膜トランジスタは、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた第2有機層と、前記第2有機層に電界を印加するための第3電極とを備え、
前記第2有機層と前記第3電極との間に絶縁層を有さず、
前記第1および第2有機層は、デンドリック高分子を有し、
前記デンドリック高分子は、コアに導電性のπ共役系分子を有するフルオレン構造、オリゴチオフェン構造、オリゴフェニレンビニレン構造、アントラセン構造およびポルフィリン類構造の少なくともいずれか一つを有し、デンドロンにベンジルエーテル構造、または、ベンジルエーテル構造であって末端基にアミンを付加した構造の絶縁性残基を有し、
前記デンドリック高分子は、前記デンドロンを介した非共有結合的相互作用による自己組織化構造を有する、液晶表示素子。
A first substrate and a second substrate facing each other;
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display element having a thin film transistor connected to a pixel,
And a first organic layer between at least one of the liquid crystal layer and the first substrate and between the liquid crystal layer and the second substrate,
The thin film transistor includes a first electrode, a second electrode, a second organic layer provided between the first electrode and the second electrode, and a third for applying an electric field to the second organic layer. With electrodes,
There is no insulating layer between the second organic layer and the third electrode,
The first and second organic layers have dendritic polymers;
The dendritic polymer, fluorene structure having a π-conjugated molecules of the conductive core, a oligothiophene structure, oligo-phenylenevinylene structure, at least one of an anthracene structure and porphyrins structure, base Nji ether to dendron An insulating residue having a structure or a benzyl ether structure in which an amine is added to a terminal group;
The liquid crystal display device, wherein the dendritic polymer has a self-organized structure by noncovalent interaction via the dendron.
前記液晶層は、前記第1有機層と直接接触している請求項9に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 9, wherein the liquid crystal layer is in direct contact with the first organic layer. 前記第1有機層は、配向処理をされていない請求項10に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 10, wherein the first organic layer is not subjected to an alignment treatment. 前記第1有機層は、ドーパントを含む、請求項7から11のいずれかに記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 7, wherein the first organic layer includes a dopant.
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