JP5200443B2 - 有機トランジスタ及びアクティブマトリックス基板 - Google Patents
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Description
本発明の他の有機トランジスタは、所定の長さを有するゲート電極と、櫛歯形状のソース電極と、櫛歯形状のドレイン電極と、有機材料からなる有機半導体部と、を備えた有機トランジスタであって、前記ゲート電極の前記長さ方向における一方の側に設けられ、かつ前記ドレイン電極と接続配線部を介して接続された機能部と、を備え、前記ドレイン電極は、平面視した状態で該ドレイン電極が前記ゲート電極から前記長さ方向にはみ出さず、該ドレイン電極には、前記接続配線部が前記一方の側に延びて接続されるとともに、幅が前記接続配線部と同じダミー接続配線部が前記ゲート電極の前記長さ方向における他方の側に延びて接続されており、前記接続配線部は、前記ゲート電極の前記一方の側において、少なくとも前記ゲート電極の前記一方の側の端縁まで延びてなり、前記ダミー接続配線部は、前記ゲート電極の前記他方の側において、少なくとも前記ゲート電極の端縁よりも前記他方の側に延びてなることを特徴とする。
また、ゲート電極が前記他方の側にある移動量だけずれた場合にも、同様に前記ドレイン側導電部がゲート電極と重なる部分の面積の変化量は小さくなる。
このようにすれば、先述したドレイン側導電部がゲート電極と重なる部分の面積の変化量|x・B1−x・B2|が0となり、ドレイン側導電部の寄生容量がアライメントずれにより変化しなくなるので、より均一な特性の有機トランジスタとすることができる。
一般に、微細な配線等を基板上に形成した場合、配線と基板との密着性を十分に確保することが難しくなり、配線が基板から剥離してしまうおそれがある。また、パターニングする際に高精度の技術が必要とされ、精度が十分でない場合には歩留まりが損なわれる場合もある。一方、前記接続配線部は、その面積に応じた寄生容量を生じるので、プロセスによって許容される範囲内でなるべく細く形成されていることが好ましい。フォトリソグラフィ法で形成された接続配線部は、その幅を1μm以上10μm以下とすることにより、密着性やプロセス精度等を十分に確保することができる。したがって、歩留まりが損なわれる等の不都合を生じることなく寄生容量を最小限度とすることができ、良質の有機トランジスタとすることができる。
一般に、ゲート電極によって電界が印加されない有機半導体部には、大きなリーク電流が流れてしまう。そこで、前記有機半導体部の全体が前記ゲート電極に重ねられてなるようにすれば、前記有機半導体部の全体に電界を印加することができ、リーク電流を抑制することができる。よって、有機トランジスタのオフ電流を低減することができ、低消費電力の有機トランジスタとすることができる。
ソース電極30及びドレイン電極60は、平面視した状態でゲート電極50と重なり合うようになっており、特にドレイン電極60はその全体が重なり合うようになっている。また、ソース電極30及びドレイン電極60は、本実施形態では櫛歯形状となっている。すなわち、ソース電極30は、前記長さ方向における一方の側Laに延びる複数の枝部32と、これに垂直な幹部31とからなっている。複数の枝部32は、等間隔で互いに平行となるように設けられており、前記長さ方向における他方の側Lbの端部が幹部31に一括して接続されている。また、ドレイン電極60もソース電極30と同様に幹部65と複数の枝部66とからなっている。このような形状のソース電極30及びドレイン電極60は、ソース電極30の枝部32とドレイン電極60の枝部66とが交互となるようにして、ソース電極30の幹部31とドレイン電極60の幹部65とを対向させて設けられている。
また、金属微粒子およびグラファイトのような導電性粒子を含むポリマー混合物を材料に用いてもよい。このような溶液から電極を形成する場合は、インクジェット法のような溶液パターニングを行うことにより、前記導電部を簡易かつ低コストで形成することができる。
本実施形態では、有機半導体部40は、ポリ(3 − ヘキシルチオフェン) ( P 3 H T )を材料とし、塗布法を用いて形成されたものである。
本実施形態では、前記基板10との密着性を高めるという観点から、基板10と同じ材料であるポリイミドを材料とし、塗布法を用いて形成されたゲート絶縁膜20としている。また、ポリイミドは有機材料であるので、有機材料からなる有機半導体部40との密着性を良好にすることができる。
ところが、本発明の有機トランジスタ100にあっては、ドレイン電極60側の寄生容量がアライメントずれの有無に係らず一定となるので、素子の機能がばらつくことが防止される。
図2(b)は、ボトムゲート・ボトムコンタクト型の有機トランジスタの例であり、ゲート電極50が有機半導体部40に対して、基板10側(ボトム)に配置され、ソース電極30及びドレイン電極60が、有機半導体部40中における基板10側(ボトム)に配置されている。
図2(c)は、ボトムゲート・トップコンタクト型の有機トランジスタの例であり、ゲート電極50が有機半導体部40に対して、基板10側(ボトム)に配置され、ソース電極30及びドレイン電極60が、有機半導体部40に接して、基板10の反対側(トップ)に配置されている。
本発明の技術範囲は、前記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。以下、いくつかの変形例について図を参照しつつ説明する。
次に、本発明の有機トランジスタ、及びこれを備えたアクティブマトリックス基板の具体的な実施例として、前記実施形態のアクティブマトリックス基板1を電気泳動式電子ペーパーに適用した例を用いてその製造方法の一例を説明する。
Claims (7)
- 所定の長さを有するゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、有機材料からなる有機半導体部と、を備えた有機トランジスタであって、
前記ゲート電極の前記長さ方向における一方の側に設けられ、かつ前記ドレイン電極と接続配線部を介して接続された機能部と、を備え、
前記ドレイン電極は、平面視した状態で該ドレイン電極が前記ゲート電極から前記長さ方向にはみ出さず、該ドレイン電極には、前記接続配線部が前記一方の側に延びて接続されるとともに、幅が前記接続配線部のと同じダミー接続配線部が前記ゲート電極の前記長さ方向における他方の側に延びて接続されており、
前記接続配線部は、前記ゲート電極の前記一方の側において、少なくとも前記ゲート電極の前記一方の側の端縁まで延びてなり、
前記ダミー接続配線部は、前記ゲート電極の前記他方の側において、少なくとも前記ゲート電極の端縁よりも前記他方の側に延びてなり、
前記ソース電極および前記ドレイン電極は、それぞれ、前記長さ方向と交差する方向に分岐する分岐部を備えることを特徴とする有機トランジスタ。 - 所定の長さを有するゲート電極と、櫛歯形状のソース電極と、櫛歯形状のドレイン電極と、有機材料からなる有機半導体部と、を備えた有機トランジスタであって、
前記ゲート電極の前記長さ方向における一方の側に設けられ、かつ前記ドレイン電極と接続配線部を介して接続された機能部と、を備え、
前記ドレイン電極は、平面視した状態で該ドレイン電極が前記ゲート電極から前記長さ方向にはみ出さず、該ドレイン電極には、前記接続配線部が前記一方の側に延びて接続されるとともに、幅が前記接続配線部と同じダミー接続配線部が前記ゲート電極の前記長さ方向における他方の側に延びて接続されており、
前記接続配線部は、前記ゲート電極の前記一方の側において、少なくとも前記ゲート電極の前記一方の側の端縁まで延びてなり、
前記ダミー接続配線部は、前記ゲート電極の前記他方の側において、少なくとも前記ゲート電極の端縁よりも前記他方の側に延びてなることを特徴とする有機トランジスタ。 - 前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、櫛歯形状となっていることを特徴とする請求項1に記載の有機トランジスタ。
- 前記接続配線部は、フォトリソグラフィ法を用いて形成されてなり、かつその幅が1μm以上10μm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機トランジスタ。
- 前記接続配線部は、印刷法で形成されてなり、かつその幅が10μm以上100μm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機トランジスタ。
- 前記有機半導体部は、平面視した状態で該有機半導体部全体が前記ゲート電極に重ねられてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機トランジスタ。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の有機トランジスタを複数備えていることを特徴とするアクティブマトリックス基板。
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