JP5370636B2 - Transistor active substrate, manufacturing method thereof, and electrophoretic display - Google Patents

Transistor active substrate, manufacturing method thereof, and electrophoretic display Download PDF

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Description

本発明は、トランジスタアクティブ基板、その製造方法および電気泳動ディスプレイに関する。   The present invention relates to a transistor active substrate, a manufacturing method thereof, and an electrophoretic display.

従来、マトリクス方式のディスプレイとして、互いに直交した走査電極とデータ電極を用いて駆動するパッシブ型のディスプレイと、トランジスタなどのスイッチング素子と記憶素子を用いて点灯画素を選択するアクティブ型のディスプレイが知られている。アクティブ型のディスプレイとしては、例えば「有機ELディスプレイ」に関する公開特許公報(特許文献1)、「能動素子及びそれを有する表示装置」に関する公開特許公報(特許文献2)、「有機能動素子及びそれを有する表示素子」に関する公開特許公報(特許文献3)、「有機半導体形成用インク、有機半導体パターン形成方法、電子素子および電子素子アレイ」に関する公開特許公報(特許文献4)などに開示されたものがある。アクティブ型のディスプレイは、単純マトリックス駆動の構造に加えて、画素の一つ一つにアクティブ素子(スイッチング素子)を付けたものである。このような構成によって、目的の画素をオンオフすることができ、高い画質と速い応答速度が要求される動画の表示に用いられている。   Conventionally, as a matrix type display, there are known a passive type display driven using scanning electrodes and data electrodes orthogonal to each other, and an active type display selecting a lighting pixel using a switching element such as a transistor and a storage element. ing. As an active type display, for example, a published patent publication (Patent Document 1) relating to an “organic EL display”, a published patent publication (Patent Document 2) relating to an “active element and a display device having the same”, an “organic active element and the same Disclosed in the published patent publication (Patent Document 3) relating to “display element having”, the published patent publication (Patent Document 4) relating to “ink for forming an organic semiconductor, organic semiconductor pattern forming method, electronic element and electronic element array”, and the like. is there. In the active display, an active element (switching element) is attached to each pixel in addition to a simple matrix driving structure. With such a configuration, the target pixel can be turned on and off, and it is used for displaying moving images that require high image quality and fast response speed.

上記のようなトランジスタアクティブ基板としては、ゲート電極、ゲート電極を中心に分離されてチャネル領域を定義するソース電極とドレイン電極及び半導体層を含んでいる。この半導体層としては、非晶質シリコンやポリシリコンが用いられるが、最近では、有機半導体の適用が進められている。   The transistor active substrate as described above includes a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and a semiconductor layer that are separated from each other around the gate electrode to define a channel region. As this semiconductor layer, amorphous silicon or polysilicon is used, but recently, an organic semiconductor has been applied.

有機半導体は常温、常圧で形成できるので、工程単価を低減することができ、熱に弱いプラスチック基板に適用できるという長所がある。しかし、このような有機半導体は耐化学物質性能及び耐プラズマ性能が脆弱であり、また大気中の酸素や水分または光などによる特性劣化という短所がある。これを補うために有機半導体層後に、厚い有機膜や無機膜を保護層として設けている。   Since organic semiconductors can be formed at room temperature and normal pressure, the unit cost of the process can be reduced, and there is an advantage that it can be applied to a plastic substrate that is vulnerable to heat. However, such an organic semiconductor has weak chemical substance performance and plasma resistance, and has a disadvantage of characteristic deterioration due to oxygen, moisture or light in the atmosphere. In order to compensate for this, a thick organic film or inorganic film is provided as a protective layer after the organic semiconductor layer.

保護層を設けたものとしては、例えば「有機トランジスタアクティブ基板」に関する公開特許公報(特許文献5)に開示されたような樹脂をアルコール溶媒で溶解して得たペーストをスクリーン印刷法にて塗工し、形成したものがある。また「有機TFT素子及びその製造方法」に関する公開特許公報(特許文献6)に開示されたような有機トランジスタ上にパリレンのような有機絶縁膜を保護膜として形成したものがある。   For example, a protective layer is provided by applying a screen printing method to a paste obtained by dissolving a resin as disclosed in an open patent publication (Patent Document 5) relating to an “organic transistor active substrate” with an alcohol solvent. And there is something formed. In addition, there is one in which an organic insulating film such as parylene is formed as a protective film on an organic transistor as disclosed in an open patent publication (Patent Document 6) relating to “organic TFT element and manufacturing method thereof”.

従来のアクティブ型のディスプレイの問題点について図1および図2を参照しながら説明する。図1および図2において、符号101はゲート電極、符号102はソース電極、符号103はドレイン電極、符号104は画素電極、符号105は走査線、符号106は信号線、符号107は基板、符号108はゲート絶縁膜、符号109は活性層、符号110は層間膜、符号111はスルーホールをそれぞれ示している。図1に示すように画素電極104を作製する場合、特許文献5に示すような有機半導体の保護層として設けられている層間膜110(絶縁ペースト膜)には、ドレイン電極103と画素電極104の導通がとれるように図2に示すようなスルーホール111が形成されている。しかしながら、絶縁ペーストに使用されているアルコール溶媒等の有機溶媒が下地の有機半導体(活性層109)またはゲート絶縁膜108を溶解する可能性が高く、その結果、保護層である層間膜110の作製直後に特性劣化する可能性がある。   Problems of the conventional active display will be described with reference to FIGS. 1 and 2, reference numeral 101 denotes a gate electrode, reference numeral 102 denotes a source electrode, reference numeral 103 denotes a drain electrode, reference numeral 104 denotes a pixel electrode, reference numeral 105 denotes a scanning line, reference numeral 106 denotes a signal line, reference numeral 107 denotes a substrate, reference numeral 108 Denotes a gate insulating film, reference numeral 109 denotes an active layer, reference numeral 110 denotes an interlayer film, and reference numeral 111 denotes a through hole. When the pixel electrode 104 is manufactured as shown in FIG. 1, the drain electrode 103 and the pixel electrode 104 are formed on an interlayer film 110 (insulating paste film) provided as a protective layer of an organic semiconductor as shown in Patent Document 5. A through hole 111 as shown in FIG. 2 is formed so as to be conductive. However, it is highly possible that an organic solvent such as an alcohol solvent used in the insulating paste dissolves the underlying organic semiconductor (active layer 109) or the gate insulating film 108, and as a result, the interlayer film 110 that is a protective layer is manufactured. Immediately after that, there is a possibility of characteristic deterioration.

また特許文献6に示すようなパリレン膜のような蒸着膜を保護層として設けた場合、特許文献7のようにドレイン電極と画素電極の導通をとるために、ドライエッチングプロセスなどでスルーホール部を形成する必要がある。しかし、この際、プラズマダメージにより有機半導体に影響し、トランジスタ特性が劣化する可能性がある。   Further, when a vapor deposition film such as a parylene film as shown in Patent Document 6 is provided as a protective layer, a through-hole portion is formed by a dry etching process or the like in order to establish conduction between the drain electrode and the pixel electrode as in Patent Document 7. Need to form. However, at this time, plasma damage may affect the organic semiconductor, and the transistor characteristics may be deteriorated.

特開2003−255857号JP 2003-255857 A 特開2003−318196号JP 2003-318196 A 特開2004−241527号JP 2004-241527 A 特開2005−64122号JP 2005-64122 A 特開2007−103913号JP 2007-103913 特開2004−072049号JP 2004-072049 A 特開平06―194689JP 06-194689

本発明の目的は、活性層を保護するとともにドレイン電極と画素電極との電気的導通を十分確保できるような保護層を設けたトランジスタアクティブ基板を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a transistor active substrate provided with a protective layer that protects the active layer and can sufficiently ensure electrical conduction between the drain electrode and the pixel electrode.

上記課題は、本発明の次の(1)〜(11)の観点により解決される。
(1)基板上に、第1の電極が形成され、該第1の電極上に第1の絶縁膜が形成され、該第1の絶縁膜上に第2の対電極が形成され、該第2の対電極上及び前記第1の絶縁膜上に半導体材料からなる活性層が形成されることによりトランジスタが構成され、該トランジスタ上に第2の絶縁膜を堆積し、さらに該第2の絶縁膜より上に前記第2の対電極の一方と電気的導通がとられた第3の電極を積層するようにしたトランジスタアクティブ基板であって、前記第2の対電極の表面粗さをRa(M)、前記第2の絶縁膜の厚さをD(I)としたときに、D(I)≦Ra(M)×15となることを特徴とするトランジスタアクティブ基板。
The above problems are solved by the following aspects (1) to (11) of the present invention.
(1) A first electrode is formed on a substrate, a first insulating film is formed on the first electrode, a second counter electrode is formed on the first insulating film, and the first electrode A transistor is formed by forming an active layer made of a semiconductor material on two counter electrodes and on the first insulating film, a second insulating film is deposited on the transistor, and the second insulating film is further formed. A transistor active substrate in which a third electrode electrically connected to one of the second counter electrodes is stacked above the film, the surface roughness of the second counter electrode being Ra ( M) A transistor active substrate, wherein D (I) ≦ Ra (M) × 15, where D (I) is the thickness of the second insulating film.

(2)基板上に、第1の電極が形成され、該第1の電極上に第1の絶縁膜が形成され、該第1の絶縁膜上に第2の対電極が形成され、該第2の対電極上及び前記第1の絶縁膜上に半導体材料からなる活性層が形成されることによりトランジスタが構成され、該トランジスタ上に第2の絶縁膜を堆積し、該第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を堆積し、さらに該第3の絶縁膜より上に、該第3の絶縁膜に設けられたスルーホールを介して前記第2の対電極の一方と電気的導通がとられた第3の電極を積層するようにしたトランジスタアクティブ基板であって、前記活性層の表面粗さをRa(S)、前記第2の対電極の表面粗さをRa(M)、前記第2の絶縁膜の厚さをD(I)としたときに、Ra(S)×15≦D(I)≦Ra(M)×15となることを特徴とするトランジスタアクティブ基板。
(2) A first electrode is formed on the substrate, a first insulating film is formed on the first electrode, a second counter electrode is formed on the first insulating film, and the first electrode A transistor is formed by forming an active layer made of a semiconductor material on two counter electrodes and on the first insulating film, a second insulating film is deposited on the transistor, and the second insulating film A third insulating film is deposited thereon, and is electrically connected to one of the second counter electrodes above the third insulating film via a through hole provided in the third insulating film. A transistor active substrate on which a third electrode taken is stacked, wherein the surface roughness of the active layer is Ra (S), the surface roughness of the second counter electrode is Ra (M), When the thickness of the second insulating film is D (I), Ra (S) × 15 ≦ D (I) ≦ Ra (M) × 15. Transistor active substrate having a butterfly.

(3)基板上に、第1の電極が形成され、該第1の電極上に第1の絶縁膜が形成され、該第1の絶縁膜上に半導体材料からなる活性層が形成され、該活性層上に第2の対電極が形成されることによりトランジスタが構成され、該トランジスタ上に第2の絶縁膜を堆積し、さらに該第2の絶縁膜より上に前記第2の対電極の一方と電気的導通がとられた第3の電極を積層するようにしたトランジスタアクティブ基板であって、前記第2の対電極の表面粗さをRa(M)、前記第2の絶縁膜の厚さをD(I)としたときに、D(I)≦Ra(M)×15となることを特徴とするトランジスタアクティブ基板。   (3) A first electrode is formed on a substrate, a first insulating film is formed on the first electrode, an active layer made of a semiconductor material is formed on the first insulating film, A transistor is formed by forming a second counter electrode on the active layer, a second insulating film is deposited on the transistor, and the second counter electrode is formed above the second insulating film. A transistor active substrate in which a third electrode electrically connected to one side is stacked, wherein the surface roughness of the second counter electrode is Ra (M), and the thickness of the second insulating film A transistor active substrate, wherein D (I) ≦ Ra (M) × 15, where D (I) is the thickness.

(4)基板上に、第1の電極が形成され、該第1の電極上に第1の絶縁膜が形成され、該第1の絶縁膜上に半導体材料からなる活性層が形成され、該活性層上に第2の対電極が形成されることによりトランジスタが構成され、該トランジスタ上に第2の絶縁膜を堆積し、該第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を堆積し、さらに該第3の絶縁膜より上に、該第3の絶縁膜に設けられたスルーホールを介して前記第2の対電極の一方と電気的導通がとられた第3の電極を積層するようにしたトランジスタアクティブ基板であって、前記活性層の表面粗さをRa(S)、前記第2の対電極の表面粗さをRa(M)、前記第2の絶縁膜の厚さをD(I)としたときに、Ra(S)×15≦D(I)≦Ra(M)×15となることを特徴とするトランジスタアクティブ基板。   (4) A first electrode is formed on the substrate, a first insulating film is formed on the first electrode, an active layer made of a semiconductor material is formed on the first insulating film, A transistor is formed by forming a second counter electrode on the active layer, depositing a second insulating film on the transistor, depositing a third insulating film on the second insulating film, Further, a third electrode that is electrically connected to one of the second counter electrodes is laminated on the third insulating film through a through hole provided in the third insulating film. The surface roughness of the active layer is Ra (S), the surface roughness of the second counter electrode is Ra (M), and the thickness of the second insulating film is D ( I (I)) Ra (S) × 15 ≦ D (I) ≦ Ra (M) × 15 Breakfast board.

(5)前記第2の絶縁膜が前記活性層を保護するとともに、前記第2の対電極と前記第3の電極との間に前記第2の絶縁膜が介在した状態で前記第2の対電極の一方と前記第3の電極との間が電気的に導通していることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載のトランジスタアクティブ基板。   (5) The second insulating film protects the active layer, and the second pair is formed with the second insulating film interposed between the second counter electrode and the third electrode. 5. The transistor active substrate according to any one of (1) to (4), wherein one of the electrodes is electrically connected to the third electrode.

(6)前記活性層が有機半導体材料からなることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載のトランジスタアクティブ基板。   (6) The transistor active substrate according to any one of (1) to (5), wherein the active layer is made of an organic semiconductor material.

(7)前記活性層がトリアリールアミンを含むパイ共役高分子材料を主成分とすることを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載のトランジスタアクティブ基板。   (7) The transistor active substrate according to any one of (1) to (6), wherein the active layer is mainly composed of a pi-conjugated polymer material containing triarylamine.

(8)前記第2の絶縁膜が化学気相蒸着法を利用して形成される有機膜または無機膜であることを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載のトランジスタアクティブ基板。   (8) The transistor active according to any one of (1) to (7), wherein the second insulating film is an organic film or an inorganic film formed by using a chemical vapor deposition method. substrate.

(9)基板上に、第1の電極を形成し、該第1の電極上に第1の絶縁膜を形成し、該第1の絶縁膜上に第2の対電極を形成し、該第2の対電極上及び前記第1の絶縁膜上に半導体材料からなる活性層を形成することによりトランジスタを構成させ、該トランジスタ上に第2の絶縁膜を堆積し、該第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を堆積し、さらに該第3の絶縁膜より上に、該第3の絶縁膜に設けられたスルーホールを介して前記第2の対電極の一方と電気的導通がとられた第3の電極を積層するようにし、前記活性層の表面粗さをRa(S)、前記第2の対電極の表面粗さをRa(M)、前記第2の絶縁膜の厚さをD(I)としたときに、Ra(S)×15≦D(I)≦Ra(M)×15としたトランジスタアクティブ基板の製造方法であって、
前記第1の電極および前記第2の対電極が、インクジェット法により形成され、
前記第1の絶縁膜がコーティングにより形成され、
前記活性層がインクジェット法により形成され、
前記第3の電極がスクリーン印刷法により形成されてなることを特徴とするトランジスタアクティブ基板の製造方法。
(9) forming a first electrode on the substrate; forming a first insulating film on the first electrode; forming a second counter electrode on the first insulating film; A transistor is formed by forming an active layer made of a semiconductor material on the two counter electrodes and the first insulating film, a second insulating film is deposited on the transistor, and the second insulating film is formed on the second insulating film. A third insulating film is deposited on the first insulating film, and is electrically connected to one of the second counter electrodes above the third insulating film via a through hole provided in the third insulating film. The surface roughness of the active layer is Ra (S), the surface roughness of the second counter electrode is Ra (M), and the thickness of the second insulating film is laminated. A method of manufacturing a transistor active substrate where Ra (S) × 15 ≦ D (I) ≦ Ra (M) × 15, where D (I) is
The first electrode and the second counter electrode are formed by an inkjet method,
The first insulating film is formed by coating;
The active layer is formed by an inkjet method,
A method for manufacturing a transistor active substrate, wherein the third electrode is formed by a screen printing method.

(10)上記(1)〜(8)のいずれかに記載のトランジスタアクティブ基板上に、電気泳動表示素子を積層してなる電気泳動ディスプレイであって、前記電気泳動表示素子が、電界により白黒表示可能な媒体をカプセル化し、前記第3の電極上に配置されてなるものであることを特徴とする電気泳動ディスプレイ。   (10) An electrophoretic display in which an electrophoretic display element is stacked on the transistor active substrate according to any one of (1) to (8), wherein the electrophoretic display element displays black and white by an electric field. An electrophoretic display, wherein a possible medium is encapsulated and disposed on the third electrode.

(11)上記(1)〜(8)のいずれかに記載のトランジスタアクティブ基板上に、電気泳動表示素子を積層してなる電気泳動ディスプレイであって、前記電気泳動表示素子が、前記トランジスタアクティブ基板と、透明電極を持つ支持基板と、これらの間に設けられた隔壁層と、を介して形成される空間に、電界により白黒表示可能な媒体を充填してなるものであることを特徴とする電気泳動ディスプレイ。   (11) An electrophoretic display comprising an electrophoretic display element laminated on the transistor active substrate according to any one of (1) to (8), wherein the electrophoretic display element is the transistor active substrate. And a support substrate having a transparent electrode and a partition layer provided therebetween, and a space formed by filling a medium capable of monochrome display by an electric field. Electrophoretic display.

本発明のトランジスタアクティブ基板によれば、第2の対電極(例えばソース・ドレイン電極)の表面粗さRa(M)と、第2の絶縁膜(例えば保護膜)の厚さD(I)との関係をD(I)≦Ra(M)×15としたことによって、活性層を保護するとともに第2の対電極と第3の電極(例えば画素電極)との電気的導通を十分に確保することが可能になり、良好なトランジスタ特性を得ることができる。   According to the transistor active substrate of the present invention, the surface roughness Ra (M) of the second counter electrode (for example, source / drain electrode) and the thickness D (I) of the second insulating film (for example, protective film) Is set to D (I) ≦ Ra (M) × 15, thereby protecting the active layer and sufficiently ensuring electrical continuity between the second counter electrode and the third electrode (for example, pixel electrode). And good transistor characteristics can be obtained.

以下、本発明の実施の形態について、詳しく説明する。
トランジスタアクティブ基板の層構成について図3に示す。このトランジスタアクティブ基板は、基板301、ゲート電極302、ゲート絶縁膜303、ソース電極304、ドレイン電極305および活性層306から構成される薄膜トランジスタ上に、保護膜307および画素電極308を配置した構成になる。図3の枠線で囲った部分についての詳細図を図4に示す。ドレイン電極305の表面粗さを大きくすることで、図4に示すようにドレイン電極305上を保護膜307で覆った場合においてもドレイン電極305と画素電極308との間で導通を取ることが可能になってくる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The layer structure of the transistor active substrate is shown in FIG. This transistor active substrate has a configuration in which a protective film 307 and a pixel electrode 308 are disposed on a thin film transistor including a substrate 301, a gate electrode 302, a gate insulating film 303, a source electrode 304, a drain electrode 305, and an active layer 306. . FIG. 4 shows a detailed view of a portion surrounded by a frame line in FIG. By increasing the surface roughness of the drain electrode 305, conduction can be established between the drain electrode 305 and the pixel electrode 308 even when the drain electrode 305 is covered with a protective film 307 as shown in FIG. It becomes.

これに対して、図5に、従来のトランジスタアクティブ基板における図4に対応する部分の構造を示す。図5中、符号501はドレイン電極、符号502は活性層、符号503は保護膜、符号504は画素電極である。図5に示すように、ドレイン電極501の表面粗さが小さかったり、保護膜503が厚くなったりする場合、ドレイン電極501上を保護膜503で覆うと、ドレイン電極501と画素電極504との間で導通が取れなくなり、十分なトランジスタ特性が得られなくなる。   On the other hand, FIG. 5 shows a structure of a portion corresponding to FIG. 4 in a conventional transistor active substrate. In FIG. 5, reference numeral 501 denotes a drain electrode, reference numeral 502 denotes an active layer, reference numeral 503 denotes a protective film, and reference numeral 504 denotes a pixel electrode. As shown in FIG. 5, when the surface roughness of the drain electrode 501 is small or the protective film 503 is thick, if the drain electrode 501 is covered with the protective film 503, the space between the drain electrode 501 and the pixel electrode 504 is obtained. As a result, conduction cannot be obtained and sufficient transistor characteristics cannot be obtained.

本発明の別の実施の形態として、層間膜を用いたトランジスタアクティブ基板の層構成について図6に示す。このトランジスタアクティブ基板は、基板601、ゲート電極602、ゲート絶縁膜603、ソース電極604、ドレイン電極605および活性層606から構成される薄膜トランジスタ上に、保護膜607、スルーホールを有する層間膜608および画素電極609を配置した構成になる。図6の枠線で囲った部分についての詳細図を図7に示す。   As another embodiment of the present invention, a layer structure of a transistor active substrate using an interlayer film is shown in FIG. This transistor active substrate includes a protective film 607, an interlayer film 608 having a through hole, and a pixel on a thin film transistor including a substrate 601, a gate electrode 602, a gate insulating film 603, a source electrode 604, a drain electrode 605, and an active layer 606. The electrode 609 is arranged. FIG. 7 shows a detailed view of a portion surrounded by a frame line in FIG.

上記図4と同様、ドレイン電極605の表面粗さを大きくすることで、ドレイン電極605上を保護膜607で覆った場合においても、ドレイン電極605とスルーホール内の下端まで延びた画素電極609との間で導通を取ることが可能になってくる。また活性層606の表面粗さが小さければ、層間膜608中に含まれるアルコール等の有機溶剤が活性層606へ浸透することを、活性層606上の保護膜607が防ぐ役割を果たし、活性層606が溶解するといった不具合を抑えることができる。   Similar to FIG. 4, by increasing the surface roughness of the drain electrode 605, even when the drain electrode 605 is covered with the protective film 607, the drain electrode 605 and the pixel electrode 609 extending to the lower end in the through hole It becomes possible to take continuity between. Further, if the surface roughness of the active layer 606 is small, the protective film 607 on the active layer 606 serves to prevent an organic solvent such as alcohol contained in the interlayer film 608 from penetrating into the active layer 606, and the active layer Problems such as dissolution of 606 can be suppressed.

これに対して、図8に、従来のトランジスタアクティブ基板における図7に対応する部分の構造を示す。図8中、符号801はドレイン電極、符号802は活性層、符号803は保護膜、符号804は層間膜、符号805は画素電極である。図8に示すように活性層802の表面粗さが大きかったり、保護膜803が薄くなったりする場合、活性層802と層間膜804が接触し、層間膜804に含まれる有機溶媒が浸透して、活性層802を溶解する。その結果、十分なトランジスタ特性が得られなくなる。   On the other hand, FIG. 8 shows a structure of a portion corresponding to FIG. 7 in a conventional transistor active substrate. In FIG. 8, reference numeral 801 denotes a drain electrode, reference numeral 802 denotes an active layer, reference numeral 803 denotes a protective film, reference numeral 804 denotes an interlayer film, and reference numeral 805 denotes a pixel electrode. As shown in FIG. 8, when the surface roughness of the active layer 802 is large or the protective film 803 is thin, the active layer 802 and the interlayer film 804 come into contact with each other and the organic solvent contained in the interlayer film 804 penetrates. The active layer 802 is dissolved. As a result, sufficient transistor characteristics cannot be obtained.

ここで、本発明におけるドレイン電極や活性層の「表面粗さRa」の定義について図9を用いて説明する。本発明では、粗さ曲線を中心線から折り返し、その粗さ曲線と中心線によって得られた面積を測定長さLで割った値を、表面粗さRaとして定義している。   Here, the definition of the “surface roughness Ra” of the drain electrode and the active layer in the present invention will be described with reference to FIG. In the present invention, the surface roughness Ra is defined as a value obtained by folding the roughness curve from the center line and dividing the area obtained by the roughness curve and the center line by the measurement length L.

図3のトランジスタアクティブ基板の層構成については、ドレイン電極305の表面粗さをRa(M)、保護膜307の膜厚をD(I)としたときに、D(I)≦Ra(M)×15の関係にあることが好ましく、D(I)≦Ra(M)×10の関係にあることがさらに好ましい。D(I)>Ra(M)×15の関係にある場合、図5に示したような構造となって好ましくない。すなわち、ドレイン電極501上を保護膜503で覆った場合にドレイン電極501と画素電極504との間で導通が取れなくなり、十分なトランジスタ特性が得られなくなる。   With respect to the layer structure of the transistor active substrate in FIG. 3, when the surface roughness of the drain electrode 305 is Ra (M) and the film thickness of the protective film 307 is D (I), D (I) ≦ Ra (M) A relationship of × 15 is preferable, and a relationship of D (I) ≦ Ra (M) × 10 is more preferable. In the case of a relationship of D (I)> Ra (M) × 15, the structure shown in FIG. 5 is not preferable. In other words, when the drain electrode 501 is covered with the protective film 503, conduction between the drain electrode 501 and the pixel electrode 504 cannot be obtained, and sufficient transistor characteristics cannot be obtained.

保護膜307の膜厚D(I)としては、10〜2000nmが好ましい。10nmより薄くなると保護膜307としての機能を果たさなくなり、2000nmより厚くなると保護膜307の応力が素子に影響を与え、トランジスタ特性に悪影響を与える。ドレイン電極305の表面粗さRa(M)は、0.6nmより大きく100nm以下である範囲が好ましく、5nmより大きく50nm以下である範囲がさらに好ましい。表面粗さRa(M)が0.6nm以下では、保護膜を介してドレイン電極と画素電極を導通させることが困難となる場合があり、100nmより大では、配線抵抗が高くなり、トランジスタ動作に悪影響を及ぼす場合がある。   The film thickness D (I) of the protective film 307 is preferably 10 to 2000 nm. When the thickness is less than 10 nm, the function as the protective film 307 is not achieved. When the thickness is greater than 2000 nm, the stress of the protective film 307 affects the element, and the transistor characteristics are adversely affected. The surface roughness Ra (M) of the drain electrode 305 is preferably in the range of greater than 0.6 nm and not greater than 100 nm, and more preferably in the range of greater than 5 nm and not greater than 50 nm. When the surface roughness Ra (M) is 0.6 nm or less, it may be difficult to make the drain electrode and the pixel electrode conductive through the protective film. When the surface roughness Ra (M) is larger than 100 nm, the wiring resistance becomes high, and transistor operation becomes difficult. May have adverse effects.

上記図6のトランジスタアクティブ基板の層構成については、活性層606の表面粗さをRa(S)、ドレイン電極605の表面粗さをRa(M)、保護膜607の膜厚をD(I)としたときに、Ra(S)×15≦D(I)≦Ra(M)×15の関係にあることが好ましく、Ra(S)×30≦D(I)≦Ra(M)×10の関係にあることがさらに好ましい。   6, the active layer 606 has a surface roughness Ra (S), the drain electrode 605 has a surface roughness Ra (M), and the protective film 607 has a film thickness D (I). It is preferable that Ra (S) × 15 ≦ D (I) ≦ Ra (M) × 15, and Ra (S) × 30 ≦ D (I) ≦ Ra (M) × 10 More preferably, they are in a relationship.

D(I)<Ra(S)×15の関係にある場合、図8に示したような構造となって好ましくない。すなわち、活性層802の表面粗さが大きかったり、保護膜803が薄くなったりする場合、活性層802と層間膜804が接触し、層間膜804に含まれる有機溶媒が浸透して、活性層802を溶解してしまう。その結果トランジスタ特性が得られなくなる。   When the relationship of D (I) <Ra (S) × 15 is satisfied, the structure shown in FIG. 8 is not preferable. That is, when the surface roughness of the active layer 802 is large or the protective film 803 is thin, the active layer 802 and the interlayer film 804 come into contact with each other, the organic solvent contained in the interlayer film 804 penetrates, and the active layer 802 Will dissolve. As a result, transistor characteristics cannot be obtained.

図6において、保護膜607の膜厚D(I)としては、10〜2000nmが好ましい。10nmより薄くなると保護膜607としての機能を果たさなくなり、2000nmより厚くなると保護膜607の応力が素子に影響を与え、トランジスタ特性に悪影響を与える。   In FIG. 6, the film thickness D (I) of the protective film 607 is preferably 10 to 2000 nm. When the thickness is less than 10 nm, the function as the protective film 607 is not achieved. When the thickness is greater than 2000 nm, the stress of the protective film 607 affects the element, and the transistor characteristics are adversely affected.

ドレイン電極605の表面粗さRa(M)としては、図3のトランジスタアクティブ基板の場合と同様の理由により、0.6nmより大きく100nm以下である範囲が好ましく、5nmより大きく50nm以下である範囲がさらに好ましい。   The surface roughness Ra (M) of the drain electrode 605 is preferably in the range of greater than 0.6 nm and less than or equal to 100 nm, preferably in the range of greater than 5 nm and less than or equal to 50 nm, for the same reason as in the transistor active substrate of FIG. Further preferred.

また、活性層の表面粗さRa(S)は、40nmより小さいことが好ましく、20nmより小さいことがさらに好ましい。表面粗さRa(S)が40nm以上では、トランジスタ特性として移動度が十分得られない。   Further, the surface roughness Ra (S) of the active layer is preferably less than 40 nm, and more preferably less than 20 nm. When the surface roughness Ra (S) is 40 nm or more, sufficient mobility cannot be obtained as transistor characteristics.

また、図3、図6に示すようなソース・ドレイン電極が活性層の下に構成されるボトムコンタクト型のトランジスタアクティブ基板以外にも、例えば図10、図11に示すようなソース・ドレイン電極が活性層の上に構成されるトップコンタクト型のトランジスタアクティブ基板でも同様な作製方法が可能である。図10のトランジスタアクティブ基板は、基板1001、ゲート電極1002、ゲート絶縁膜1003、活性層1004、ソース電極1005、ドレイン電極1006から構成される薄膜トランジスタ上に、保護膜1007および画素電極1008を配置した構成である。また、図11のトランジスタアクティブ基板は、基板1101、ゲート電極1102、ゲート絶縁膜1103、活性層1104、ソース電極1105、ドレイン電極1106から構成される薄膜トランジスタ上に、保護膜1107、層間膜1108および画素電極1109を配置した構成である。   In addition to the bottom contact type transistor active substrate in which the source / drain electrodes as shown in FIGS. 3 and 6 are formed under the active layer, for example, the source / drain electrodes as shown in FIGS. A similar manufacturing method is possible even for a top contact type transistor active substrate formed on an active layer. The transistor active substrate in FIG. 10 has a structure in which a protective film 1007 and a pixel electrode 1008 are arranged over a thin film transistor including a substrate 1001, a gate electrode 1002, a gate insulating film 1003, an active layer 1004, a source electrode 1005, and a drain electrode 1006. It is. 11 includes a protective film 1107, an interlayer film 1108, and a pixel over a thin film transistor including a substrate 1101, a gate electrode 1102, a gate insulating film 1103, an active layer 1104, a source electrode 1105, and a drain electrode 1106. The electrode 1109 is arranged.

以下に本発明のトランジスタアクティブ基板に用いる各構成の材料、工法について具体的に説明する。   The materials and construction methods of each component used for the transistor active substrate of the present invention will be specifically described below.

基板:
基板は、ガラスまたはプラスチックで形成することができる。プラスチックで構成される場合、トランジスタアクティブ基板に柔軟性を付与することができる長所があるが、基板が熱に弱いという短所がある。ここで、好ましいプラスチックの種類として、例えばポリカーボン、ポリイミド、PES(ポリエーテルサルフォン)、PAR(ポリアリレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PET(ポリエチレンテレフタレート)などを使用することが可能である。
substrate:
The substrate can be formed of glass or plastic. In the case of being made of plastic, there is an advantage that the transistor active substrate can be given flexibility, but there is a disadvantage that the substrate is vulnerable to heat. Here, as preferable types of plastic, for example, polycarbonate, polyimide, PES (polyethersulfone), PAR (polyarylate), PEN (polyethylene naphthalate), PET (polyethylene terephthalate), and the like can be used. .

ゲート電極(第1の電極):
ゲート電極の材料としては、導電性材料であれば特に限定されず、例えば白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン、鉛、タンタル、インジウム、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、およびこれらの合金やインジウム・錫酸化物等の導電性金属酸化物、あるいはドーピング等で導電率を向上させた無機および有機半導体、たとえばシリコン単結晶、ポリシリコン、アモルファスシリコン、ゲルマニウム、グラファイト、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチエニレンビニレン、ポリパラフェニレンビニレン等が挙げられる。
Gate electrode (first electrode):
The material of the gate electrode is not particularly limited as long as it is a conductive material. For example, platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony, lead, tantalum, indium, aluminum, zinc, magnesium, and These alloys, conductive metal oxides such as indium / tin oxide, or inorganic and organic semiconductors whose conductivity has been improved by doping, such as silicon single crystal, polysilicon, amorphous silicon, germanium, graphite, polyacetylene, poly Examples include paraphenylene, polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polythienylene vinylene, and polyparaphenylene vinylene.

ゲート電極の作製工法としては、真空成膜後にフォトエッチング工程でパターニングして形成する方法が好ましい。また、ナノメタルインクを用いてインクジェット方法(特許文献4参照)やその他の印刷工法にて形成する方法がさらに好ましい。   As a method for manufacturing the gate electrode, a method of patterning in a photoetching process after vacuum film formation is preferable. Moreover, the method of forming by an inkjet method (refer patent document 4) and other printing methods using nano metal ink is further more preferable.

ゲート絶縁膜(第1の絶縁膜):
ゲート絶縁膜の材料としては、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン等の無機系材料や、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリエステル、ポリエチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリパラキシリレン、ポリアクリロニトリル、シアノエチルプルラン等の有機系材料が挙げられ、これらの材料を2つ以上合わせて用いてもよい。
Gate insulating film (first insulating film):
As the material of the gate insulating film, for example, inorganic materials such as silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, titanium oxide, polyimide, polyvinyl alcohol, polyvinyl phenol, polyester, polyethylene, polyphenylene sulfide, polyparaxylylene, Examples thereof include organic materials such as polyacrylonitrile and cyanoethyl pullulan, and two or more of these materials may be used in combination.

作製工法としては特に制限はなく、例えばCVD法、プラズマCVD法、プラズマ重合法、蒸着法、スピンコーティング法、ディッピング法、印刷法、インクジェット法などが挙げられる。   The production method is not particularly limited, and examples thereof include a CVD method, a plasma CVD method, a plasma polymerization method, a vapor deposition method, a spin coating method, a dipping method, a printing method, and an ink jet method.

また、上記材料の中でも、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリパラキシリレン等の高分子材料をゲート絶縁膜中に含有している場合には、ゲート絶縁膜に紫外線を照射することにより、照射された領域の表面エネルギーを増大させることができる。その結果、印刷法を用いて、表面エネルギーを増大させた領域に、高精細なソース・ドレイン電極のパターンを直接描画することができる。さらに、表面エネルギーが小さいポリイミドを用いることにより、有機半導体層を高精細にパターニングすることが可能になる。紫外線で表面エネルギーを増大させることが可能な高分子材料としては、例えば特開2006−060079号公報に記載されている材料を用いることができる。   In addition, among the above materials, when a polymer material such as polyimide, polyvinyl alcohol, polyvinylphenol, polyparaxylylene is contained in the gate insulating film, irradiation is performed by irradiating the gate insulating film with ultraviolet rays. The surface energy of the formed region can be increased. As a result, a high-definition source / drain electrode pattern can be directly drawn in a region where the surface energy is increased by using a printing method. Furthermore, by using polyimide with a low surface energy, it becomes possible to pattern the organic semiconductor layer with high definition. As a polymer material capable of increasing the surface energy with ultraviolet rays, for example, materials described in JP-A-2006-060079 can be used.

ゲート絶縁膜の膜厚範囲としては10〜1000nmが好ましく、100〜1000nmであれば更に好ましい。   The thickness range of the gate insulating film is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 100 to 1000 nm.

ソース・ドレイン電極(第2の対電極):
ソース・ドレイン電極の材料としては、ゲート電極材料で挙げた導電性物質の中でも半導体層との接触面においてオーミックに接続される材質のものが好ましい。
Source / drain electrode (second counter electrode):
As a material for the source / drain electrodes, among the conductive materials mentioned as the gate electrode material, a material that is ohmic connected at the contact surface with the semiconductor layer is preferable.

ソース・ドレイン電極の作製工法としては、シャドーマスクを利用して金属膜を蒸着するか、真空成膜後にフォトエッチング工程でパターニングして形成することが好ましい。また、ナノメタルインクを用いてインクジェット方法(特許文献4参照)やその他印刷工法にて形成することがさらに好ましい。インクジェット塗工による電極形成においては、下地の表面エネルギーを変化させ、インクになじみやすい表面、なじみにくい表面を光処理することで簡便に電極を形成することができるとともに、塗布インクの自己排除機構により、5ミクロン間隔のパターン化が可能である(特許文献3参照)。トランジスタの第2の対電極であるソース・ドレイン電極において、チャネル領域を微小間隔で形成することはトランジスタ性能を向上させる点で非常に重要である。また、特許文献4においてインクジェット法による配線化技術が提案されており、それも利用できる。ソース・ドレイン電極の厚みは、適宜設定することができるが、10nm〜100nmの範囲に設定することが好ましい。   As a manufacturing method of the source / drain electrodes, it is preferable to deposit a metal film using a shadow mask, or to form a pattern by a photoetching step after vacuum film formation. Moreover, it is more preferable to form by a inkjet method (refer patent document 4) and other printing methods using nano metal ink. In electrode formation by ink jet coating, the surface energy of the base is changed, and the surface that is easy to adjust to the ink and the surface that is difficult to adjust can be light-treated, and the self-exclusion mechanism of the applied ink can be used. Patterning at intervals of 5 microns is possible (see Patent Document 3). In the source / drain electrodes which are the second counter electrodes of the transistor, it is very important to form the channel regions at minute intervals in terms of improving the transistor performance. Patent Document 4 proposes a wiring technique using an inkjet method, which can also be used. Although the thickness of a source / drain electrode can be set suitably, it is preferable to set to the range of 10-100 nm.

活性層:
活性層の材料としては、ペンタセン、アントラセン、テトラセン、フタロシアニン等の有機低分子、ポリアセチレン系導電性高分子、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体等のポリフェニレン系導電性高分子、ポリピロール及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリフラン及びその誘導体等の複素環系導電性高分子、ポリアニリン及びその誘導体等のイオン性導電性高分子等の有機半導体を用いることができる。また、その他にも、一般的に用いられる公知の有機半導体物質を活性層の材料として用いてもよい。
Active layer:
As the material of the active layer, organic low molecules such as pentacene, anthracene, tetracene and phthalocyanine, polyacetylene conductive polymers, polyparaphenylene and derivatives thereof, polyphenylene conductive polymers such as polyphenylene vinylene and derivatives thereof, polypyrrole and Organic semiconductors such as derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, heterocyclic conductive polymers such as polyfuran and derivatives thereof, and ionic conductive polymers such as polyaniline and derivatives thereof can be used. In addition, a known organic semiconductor substance that is generally used may be used as the material of the active layer.

また、活性層の材料として半導体ナノ粒子を用いることもできる。典型的な半導体ナノ粒子はII−VI材料、III−V材料、第IV族材料またはそれらの組合せからなる。適切なII−VI材料は、最も典型的にはSe、TeおよびSからなる群から選択される任意の数の第VI族材料を有する、最も典型的にはZn、Cd、Be、およびMgからなる群から選択される任意の数の第II族材料の合金からなってもよい。適切なII−VI材料は、酸化亜鉛または酸化マグネシウムを含んでもよい。適切なIII−V材料は、最も典型的にはAs、PおよびSbからなる群からから選択される任意の数の第V族材料を有する、最も典型的にはIn、Al、およびGaからなる群から選択される任意の数の第III族材料からなってもよい。適切な第IV族材料は、SiおよびGeを含んでいてもよい。   Semiconductor nanoparticles can also be used as the material for the active layer. Typical semiconductor nanoparticles consist of II-VI materials, III-V materials, Group IV materials, or combinations thereof. Suitable II-VI materials most typically have any number of Group VI materials selected from the group consisting of Se, Te and S, most typically from Zn, Cd, Be, and Mg. It may consist of an alloy of any number of Group II materials selected from the group consisting of Suitable II-VI materials may include zinc oxide or magnesium oxide. Suitable III-V materials most typically consist of In, Al, and Ga with any number of Group V materials selected from the group consisting of As, P, and Sb. It may consist of any number of Group III materials selected from the group. Suitable Group IV materials may include Si and Ge.

さらに、活性層の材料として特に好ましいものの例として、下式で表されるトリアリールアミンを含むパイ共役高分子材料を主成分とするものを挙げることができる。   Furthermore, as an example of a particularly preferable material for the active layer, a material mainly composed of a pi-conjugated polymer material containing a triarylamine represented by the following formula can be given.

活性層の作製工法としては、蒸着法、アーク放電、プラズマ化学気相成長(PECVD)、物理気相成長等の他に、湿式成膜法を用いることができる。湿式成膜法としては、スピンコート法、ディッピング法、ブレード塗工法、スプレー塗工法、キャスト法、インクジェット法、印刷法等の公知の湿式成膜技術を採用することが可能であり、これによって活性層を薄膜化することができる。   As a manufacturing method of the active layer, in addition to vapor deposition, arc discharge, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), physical vapor deposition and the like, a wet film forming method can be used. As a wet film forming method, a known wet film forming technique such as a spin coating method, a dipping method, a blade coating method, a spray coating method, a casting method, an ink jet method, or a printing method can be adopted, and this makes it active. The layer can be thinned.

保護膜(第2の絶縁膜):
保護膜の材料としては、窒化ケイ素または酸化ケイ素などの無機絶縁物、パリレンなどの有機絶縁物などを用いることができる。保護膜の形成方法としては、化学気相蒸着法(CVD)を利用することができ、より具体的には、LPCVD、PECVD、PECVDよりなる群から選択することができる。またパリレンは高い疎水性、耐溶剤性及び耐化学性により活性層以後の製造過程において有機溶媒等の溶剤から活性層を保護する役割をする。保護膜の膜厚としては10〜2000nmが好ましい。
Protective film (second insulating film):
As a material for the protective film, an inorganic insulator such as silicon nitride or silicon oxide, an organic insulator such as parylene, or the like can be used. As a method for forming the protective film, chemical vapor deposition (CVD) can be used. More specifically, the protective film can be selected from the group consisting of LPCVD, PECVD, and PECVD. Parylene also serves to protect the active layer from solvents such as organic solvents in the manufacturing process after the active layer due to its high hydrophobicity, solvent resistance and chemical resistance. The thickness of the protective film is preferably 10 to 2000 nm.

層間膜(第3の絶縁膜):
層間絶縁膜を構成する混合物に含有される微粒子は、層間絶縁膜が形成された後に、粒子として存在することができる材料であれば、有機粒子、無機粒子のいずれでも良いが、現実的には、粒度制御がし易く、溶媒中で溶けずに有機材料中に分散させることが可能な無機粒子を用いることが好ましい。この場合、有機材料の例としては、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル系樹脂、エチルセルロース樹脂などを含む材料が挙げられる。また、無機粒子の例としては、シリカ(SiO)、アルミナ(Al)、酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸バリウム(BaTiO)等が挙げられる。これらの中でもシリカ、アルミナ、酸化亜鉛などの比較的比誘電率の低い材料が好ましい。また、例えばメソポーラスシリカのように、構造中にメソ孔あるいはマイクロ孔を有する無機多孔質粒子であってもよい。
Interlayer film (third insulating film):
The fine particles contained in the mixture constituting the interlayer insulating film may be either organic particles or inorganic particles as long as the material can exist as particles after the interlayer insulating film is formed. It is preferable to use inorganic particles that can be easily controlled in particle size and can be dispersed in an organic material without being dissolved in a solvent. In this case, examples of the organic material include materials including polyvinyl alcohol resin, polyvinyl acetal resin, acrylic resin, ethyl cellulose resin, and the like. Examples of inorganic particles include silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), barium titanate (BaTiO 3 ), and the like. Among these, materials having a relatively low relative dielectric constant such as silica, alumina, and zinc oxide are preferable. In addition, inorganic porous particles having mesopores or micropores in the structure, such as mesoporous silica, may be used.

本発明における層間絶縁膜の形成手段としては、例えばスクリーン印刷、凹版印刷などの印刷プロセスが適しており、本発明での層間絶縁膜の膜厚範囲は印刷の手法を用いて好適に形成できる範囲にあたる。例えば、スクリーン印刷を用いて、本発明にて想定するような精細度のパターンを形成する場合においては、線径が15〜50μm、開口率が40〜60%のメッシュ中に充填されたペースト状材料を転写することで膜を形成することになるため、スルーホールとともに形成することができる。層間絶縁膜の厚みは2μm以上40μm以下である。層間絶縁膜に厚みを持たせることにより静電容量を小さくする効果があるので、少なくとも2μm、より望ましくは4μm以上の厚みが好ましい。   As the means for forming the interlayer insulating film in the present invention, for example, a printing process such as screen printing and intaglio printing is suitable, and the film thickness range of the interlayer insulating film in the present invention is a range that can be suitably formed using a printing technique. It hits. For example, in the case of forming a fine pattern as assumed in the present invention using screen printing, a paste filled in a mesh having a wire diameter of 15 to 50 μm and an aperture ratio of 40 to 60%. Since the film is formed by transferring the material, it can be formed together with the through hole. The thickness of the interlayer insulating film is 2 μm or more and 40 μm or less. Since the interlayer insulating film has an effect of reducing the electrostatic capacity by providing a thickness, the thickness is preferably at least 2 μm, more preferably 4 μm or more.

画素電極(第3の電極):
画素電極の材料としては、以下のような市販されているペースト材料が好ましい。市販のペースト材料の例としては、パーフェクトゴールド(登録商標)(金ペースト、真空冶金社製商品名)、パーフェクトカッパー(銅ペースト、真空冶金社製商品名)、Orgacon
Paste variant 1/4、Paste variant 1/3(以上、印刷用透明PEDOT/PSSインク、日本アグファ・ゲバルト社製商品名)、Orgacon
Carbon Paste variant 2/2(カーボン電極ペースト、日本アグファ・ゲバルト社製商品名)、BAYTRON(登録商標) P(PEDT/PSS水溶液、日本スタルクヴィテック社製商品名)を挙げることができる。上記材料をスクリーン印刷にて塗布することにより画素電極を形成することができる。
Pixel electrode (third electrode):
As a material for the pixel electrode, the following paste materials that are commercially available are preferable. Examples of commercially available paste materials include Perfect Gold (registered trademark) (gold paste, product name manufactured by Vacuum Metallurgical Co., Ltd.), Perfect Copper (copper paste, product name manufactured by Vacuum Metallurgical Co., Ltd.), Orgacon.
Paste variant 1/4, Paste variant 1/3 (above, transparent PEDOT / PSS ink for printing, trade name manufactured by Agfa Gebalto, Japan), Orgacon
Carbon Paste variant 2/2 (carbon electrode paste, trade name manufactured by Agfa Gebalto, Japan), BAYTRON (registered trademark) P (PEDT / PSS aqueous solution, trade name, manufactured by Nippon Stark Vitec) can be mentioned. A pixel electrode can be formed by applying the above material by screen printing.

以下、本発明の実施例を説明する。
<実施例1>
(1)有機トランジスタの形成
ガラス基板に、市販のナノ銀インクを、インクジェット装置を用いて所望するパターンに印刷後、200℃で熱処理し、第1の電極を形成した。次に、第1の絶縁膜として熱重合型ポリイミドをスピンコートにより塗布し、280℃で熱処理したのち、フォトマスクを介して、所望する部位(後述、第2の電極形成部位)に紫外線照射を行い、表面改質を実施した。
Examples of the present invention will be described below.
<Example 1>
(1) Formation of organic transistor A commercially available nano silver ink was printed on a glass substrate in a desired pattern using an inkjet apparatus, and then heat treated at 200 ° C. to form a first electrode. Next, heat-polymerizable polyimide is applied as a first insulating film by spin coating, heat-treated at 280 ° C., and then irradiated with ultraviolet rays through a photomask to a desired portion (second electrode forming portion, which will be described later). And surface modification was carried out.

次に、第1の電極形成と同様にナノ銀インクを用いIJ(インクジェット)法にて第2の電極を形成した。露光部位はCCD観察ではパターン認識ができない。従って、第1のパターンに対し、基板整合させ、印刷データに基づくIJ印刷を実施した。   Next, similarly to the first electrode formation, the second electrode was formed by nano silver ink by the IJ (inkjet) method. The pattern of the exposed part cannot be recognized by CCD observation. Therefore, the substrate was aligned with the first pattern, and IJ printing based on the print data was performed.

活性層として、前記構造のトリアリールアミン骨格を有する有機半導体材料をキシレンに溶解し、インク化した。インク濃度は1wt%、粘度約5mPa・秒、表面張力:約30mN/mであった。その後、IJ法にて所望する部位に膜形成することで、有機トランジスタを得た。   As an active layer, an organic semiconductor material having a triarylamine skeleton having the above structure was dissolved in xylene to form an ink. The ink concentration was 1 wt%, the viscosity was about 5 mPa · sec, and the surface tension was about 30 mN / m. Then, the organic transistor was obtained by forming a film | membrane in the site | part desired by IJ method.

また、第2の電極形成後および活性層形成後に走査型プローブ顕微鏡(AFM)を用いて走査領域10μm×10μmの範囲で、第2の電極および活性層の表面粗さを測定した。   Further, after the formation of the second electrode and the formation of the active layer, the surface roughness of the second electrode and the active layer was measured in a scanning region of 10 μm × 10 μm using a scanning probe microscope (AFM).

(2)第2の絶縁膜形成
化学蒸着法を用いてパリレン膜を100nmの厚みで形成した。
(2) Second Insulating Film Formation A parylene film was formed with a thickness of 100 nm using chemical vapor deposition.

(3)第3の電極形成
大研化学社製銀ペーストをスクリーン印刷し、120℃で乾燥することで、第3の電極(個別電極,画素電極)を形成し、図3と同様の構成の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
(3) Third electrode formation A silver paste manufactured by Daiken Chemical Co., Ltd. is screen-printed and dried at 120 ° C. to form a third electrode (individual electrode, pixel electrode). An organic transistor active substrate was fabricated.

<実施例2>
実施例1で第2の絶縁膜の膜厚を50nmとした以外は、実施例1と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Example 2>
An organic transistor active substrate similar to that of Example 1 was prepared except that the thickness of the second insulating film was changed to 50 nm in Example 1.

<実施例3>
実施例1で第2の絶縁膜の膜厚を20nmとし、第2の電極の熱処理温度を280℃とした以外は、実施例1と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Example 3>
An organic transistor active substrate similar to that of Example 1 was manufactured except that the film thickness of the second insulating film in Example 1 was 20 nm and the heat treatment temperature of the second electrode was 280 ° C.

<実施例4>
実施例1で第2の絶縁膜の膜厚を20nmとし、第2の電極としてAu電極をマスク蒸着で作製した以外は、実施例1と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Example 4>
An organic transistor active substrate similar to that of Example 1 was manufactured except that the film thickness of the second insulating film was set to 20 nm in Example 1 and an Au electrode was formed by mask vapor deposition as the second electrode.

<実施例5>
実施例1で第2の絶縁膜の膜厚を30nmとし、第2の電極としてAu電極をマスク蒸着で作製した以外は、実施例1と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Example 5>
An organic transistor active substrate similar to that in Example 1 was manufactured except that the thickness of the second insulating film was set to 30 nm in Example 1 and an Au electrode was formed as the second electrode by mask vapor deposition.

<比較例1>
実施例1で、マスク蒸着機を用い、第2の電極としてAu電極をマスク蒸着で作製した以外は実施例1と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Comparative Example 1>
In Example 1, an organic transistor active substrate similar to that in Example 1 was prepared, except that a mask vapor deposition machine was used and an Au electrode was produced as the second electrode by mask vapor deposition.

<比較例2>
実施例1で蒸着機を用いて活性層としてペンタセンを蒸着で作製し、第2の絶縁膜の膜厚を600nmとし、第2の電極の熱処理温度を280℃とした以外は実施例1と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Comparative example 2>
Similar to Example 1, except that pentacene is formed as an active layer by vapor deposition using a vapor deposition machine in Example 1, the thickness of the second insulating film is 600 nm, and the heat treatment temperature of the second electrode is 280 ° C. An organic transistor active substrate was prepared.

<実施例6>
(1)有機トランジスタの形成
ガラス基板に市販のナノ銀インクを用い、リコープリンティングシステムズ社製のインクジェット装置を用い、所望するパターンに印刷後、200℃で熱処理し、第1の電極を形成した。
<Example 6>
(1) Formation of Organic Transistor A commercially available nano silver ink was used for a glass substrate, and an ink jet apparatus manufactured by Ricoh Printing Systems was used to print a desired pattern, followed by heat treatment at 200 ° C. to form a first electrode.

次に、第1の絶縁膜として熱重合型ポリイミドをスピンコートにより塗布し、280℃
で熱処理したのち、フォトマスクを介して、所望する部位(後述、第2の電極形成部位)に紫外線照射を行い、表面改質を実施した。第1の電極パターンに対しフォトマスクの重ね合わせ精度を求めたところ、トータルピッチ200mmに対し±10μmのずれ範囲内で重ね合わせができた。
Next, a thermal polymerization type polyimide was applied as a first insulating film by spin coating, and 280 ° C.
After the heat treatment, the surface modification was performed by irradiating a desired site (second electrode formation site described later) with ultraviolet rays through a photomask. When the overlay accuracy of the photomask was obtained for the first electrode pattern, the overlay could be performed within a deviation range of ± 10 μm with respect to the total pitch of 200 mm.

次に、第1の電極形成と同様にナノ銀インクを用いIJ法にて第2の電極を形成した。露光部位はCCD観察ではパターン認識ができない。従って、第1のパターンに対し、基板整合させ、印刷データに基づくIJ印刷を実施した。このようにして得られた積層パターンの重ね合わせ精度を求めたところ、トータルピッチ200mmに対し±10μmのずれ範囲内で重ね合わせができた。これは濡れ性制御面に対するインク再現性はほぼ100%の割合でパターン再現ができ、±10μmのずれはフォトマスク露光時の重ね合わせずれに起因していた。   Next, similarly to the first electrode formation, a second electrode was formed by the IJ method using nano silver ink. The pattern of the exposed part cannot be recognized by CCD observation. Therefore, the substrate was aligned with the first pattern, and IJ printing based on the print data was performed. As a result of obtaining the overlay accuracy of the laminated pattern thus obtained, the overlay was able to be performed within a deviation range of ± 10 μm with respect to the total pitch of 200 mm. This is because the ink reproducibility with respect to the wettability control surface can reproduce the pattern at a rate of almost 100%, and the deviation of ± 10 μm is caused by the overlay deviation at the time of photomask exposure.

活性層として、前記構造のトリアリールアミン骨格を有する有機半導体材料をキシレンに溶解し、インク化した。インク濃度は1wt%、粘度約5mPa秒、表面張力:約30mN/mであった。その後、IJ法にて所望する部位に膜形成することで、有機トランジスタを得た。   As an active layer, an organic semiconductor material having a triarylamine skeleton having the above structure was dissolved in xylene to form an ink. The ink concentration was 1 wt%, the viscosity was about 5 mPa seconds, and the surface tension was about 30 mN / m. Then, the organic transistor was obtained by forming a film | membrane in the site | part desired by IJ method.

(2)第2の絶縁膜形成
化学蒸着法を用いてパリレン膜を100nmの厚みで形成した。
(2) Second Insulating Film Formation A parylene film was formed with a thickness of 100 nm using chemical vapor deposition.

(3)第3の絶縁膜形成
積水化学社製ポリビニルブチラール樹脂をテルピネオール、ブトキシエタノールに溶解し、印刷適正粘度(6万〜20万mPa・s)に調整すべく、絶縁性フィラーを添加し、三本ロールミルにて混練してスクリーン印刷用ペーストを調整した。絶縁性フィラーとして均一な粒が容易に得られやすい材料として、堺化学社製水熱合成チタン酸バリウム(平均粒径0.1ミクロン)を添加した。具体的な処方はポリビニルブチラール濃度:5wt%(テルピネオール+ブトキシエタノール)バインダーに対し、70wt%のチタン酸バリウムフィラーを添加した。このように調整したペーストを用い、スクリーン印刷(カレンダーメッシュ:500番、乳厚5ミクロンのスクリーン版)を行い、120℃で乾燥することで、第2の絶縁膜を形成した。この第2の絶縁膜の試料は、約100μm×100μmのスルーホールが形成できていることが確認できた。
(3) Formation of the third insulating film Polyvinyl butyral resin manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. is dissolved in terpineol and butoxyethanol, and an insulating filler is added to adjust the printing proper viscosity (60,000 to 200,000 mPa · s). A screen printing paste was prepared by kneading with a three-roll mill. Hydrothermally synthesized barium titanate (average particle size: 0.1 micron) manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd. was added as a material from which uniform particles can be easily obtained as an insulating filler. Specifically, 70 wt% of barium titanate filler was added to a polyvinyl butyral concentration: 5 wt% (terpineol + butoxyethanol) binder. Using the paste thus prepared, screen printing (calendar mesh: No. 500, screen plate having a milk thickness of 5 microns) was performed and dried at 120 ° C. to form a second insulating film. It was confirmed that a through hole of about 100 μm × 100 μm was formed in the second insulating film sample.

(4)第3の電極形成
大研化学社製銀ペーストをスクリーン印刷し、120℃で乾燥することで、第3の電極(個別電極,画素電極)を形成し、図6と同様の構成の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
(4) Third electrode formation A silver paste manufactured by Daiken Chemical Co., Ltd. is screen-printed and dried at 120 ° C. to form a third electrode (individual electrode, pixel electrode). An organic transistor active substrate was fabricated.

<実施例7>
実施例6で第2の絶縁膜の膜厚を50nmとした以外は実施例6と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Example 7>
An organic transistor active substrate similar to that in Example 6 was produced except that the film thickness of the second insulating film was changed to 50 nm in Example 6.

<実施例8>
実施例6で第2の絶縁膜の膜厚を20nmとし、第2の電極の熱処理温度を280℃とした以外は実施例6と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Example 8>
In Example 6, an organic transistor active substrate similar to that in Example 6 was prepared except that the thickness of the second insulating film was 20 nm and the heat treatment temperature of the second electrode was 280 ° C.

<実施例9>
実施例6で第2の絶縁膜の膜厚を20nmとし、第2の電極としてAu電極をマスク蒸着で作製した以外は実施例6と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Example 9>
An organic transistor active substrate similar to that of Example 6 was prepared except that the film thickness of the second insulating film was 20 nm in Example 6 and an Au electrode was formed by mask vapor deposition as the second electrode.

<実施例10>
実施例6で第2の絶縁膜の膜厚を30nmとし、第2の電極としてAu電極をマスク蒸着で作製した以外は実施例1と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Example 10>
An organic transistor active substrate similar to that of Example 1 was prepared except that the film thickness of the second insulating film was 30 nm in Example 6 and an Au electrode was formed by mask vapor deposition as the second electrode.

<比較例3>
実施例6で、マスク蒸着機を用い、第2の電極としてAu電極をマスク蒸着で作製した以外は実施例6と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Comparative Example 3>
An organic transistor active substrate was prepared in the same manner as in Example 6 except that, in Example 6, a mask vapor deposition machine was used and an Au electrode was produced by mask vapor deposition as the second electrode.

<比較例4>
実施例6で蒸着機を用いて、活性層としてペンタセンを蒸着で作製し、第2の絶縁膜の膜厚を600nmとし、第2の電極の熱処理温度を280℃とした以外は実施例6と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Comparative example 4>
Example 6 is the same as Example 6 except that pentacene is produced as an active layer by vapor deposition using a vapor deposition machine in Example 6, the thickness of the second insulating film is 600 nm, and the heat treatment temperature of the second electrode is 280 ° C. A similar organic transistor active substrate was prepared.

<比較例5>
実施例6で蒸着機を用いてペンタセンを蒸着で作製し、第2の電極の熱処理温度を280℃とした以外は実施例6と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Comparative Example 5>
An organic transistor active substrate was prepared in the same manner as in Example 6 except that pentacene was produced by vapor deposition using a vapor deposition machine in Example 6 and the heat treatment temperature of the second electrode was changed to 280 ° C.

<比較例6>
実施例6で第2の絶縁膜の膜厚を10nmとし、第2の電極としてAu電極をマスク蒸着で作製した以外は実施例6と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Comparative Example 6>
An organic transistor active substrate similar to that of Example 6 was prepared except that the film thickness of the second insulating film was set to 10 nm in Example 6 and an Au electrode was formed by mask vapor deposition as the second electrode.

<比較例7>
実施例6で第2の絶縁膜を形成せずに作製した以外は実施例6と同様の有機トランジスタアクティブ基板を作製した。
<Comparative Example 7>
An organic transistor active substrate similar to that in Example 6 was prepared except that the second insulating film was not formed in Example 6.

上記実施例、比較例では、トランジスタチャネル長5μm、チャネル幅1000μm、ゲート絶縁膜の比誘電率3.6、膜厚400nmのトランジスタを作製し、トランジスタ性能を半導体パラメータアナライザにて評価した。測定条件は以下のとおりである。   In the above examples and comparative examples, transistors having a transistor channel length of 5 μm, a channel width of 1000 μm, a relative dielectric constant of a gate insulating film of 3.6, and a film thickness of 400 nm were fabricated, and the transistor performance was evaluated using a semiconductor parameter analyzer. The measurement conditions are as follows.

ソース・ドレイン電圧:−20V
ゲート電圧:20〜―20V
Vth:ソース・ドレイン電圧:−20V、ゲート電圧20〜―20Vに挿引したときのソース・ドレイン電流を測定し、ゲート電圧に対するソース・ドレイン電流の平方根をプロットし、示される直線領域を外挿し、X軸と交わる点を閾値電圧と定義する。
Source-drain voltage: -20V
Gate voltage: 20 to -20V
Vth: source / drain voltage: -20V, gate voltage measured at 20 to -20V, measure source / drain current, plot square root of source / drain current against gate voltage, extrapolate the indicated linear region A point that intersects the X axis is defined as a threshold voltage.

算出方法については下記(1)の式より評価した。
Ids=μCinW(Vg−Vth)/2L ・・・(1)
The calculation method was evaluated from the following formula (1).
Ids = μCinW (Vg−Vth) 2 / 2L (1)

ここで、μは移動度、Cinはゲート絶縁膜の単位面積あたりのキャパシタンス、Wはチャネル幅、Lはチャネル長、Vgはゲート電圧、Idsはソース・ドレイン電流を意味する。   Here, μ is mobility, Cin is capacitance per unit area of the gate insulating film, W is channel width, L is channel length, Vg is gate voltage, and Ids is source / drain current.

また、上記トランジスタとは別に第2電極と第3電極との導通が確認できるパターンを用意し、電気的導通が取れているかどうかの確認を行った。   In addition to the transistor, a pattern for confirming the conduction between the second electrode and the third electrode was prepared, and it was confirmed whether or not the electrical conduction was achieved.

さらに、実施例6〜10と比較例3〜7では、層間絶縁膜形成用に用いる印刷ペースト(インク)が主ポリマー(ポリビニルブチラール樹脂)、粘度調整用フィラーおよび有機溶剤からなるため、下地に配置した有機半導体膜を溶解し、トランジスタ不良が生じる可能性がある。そこで、活性層作製直後にトランジスタ性能を評価し、その後のプロセスと比較し特性劣化が生じているかどうかを確認した。   Further, in Examples 6 to 10 and Comparative Examples 3 to 7, since the printing paste (ink) used for forming the interlayer insulating film is composed of the main polymer (polyvinyl butyral resin), the viscosity adjusting filler, and the organic solvent, it is disposed on the base. The dissolved organic semiconductor film may be dissolved to cause a transistor failure. Therefore, the transistor performance was evaluated immediately after the active layer was fabricated, and it was confirmed whether or not characteristic deterioration had occurred compared with the subsequent processes.

上記トランジスタをアクティブ基板として用いて、図12に示すような透明電極(ITO ;Indium Tin Oxide)1204を共通電極として配置した支持基板1202と、実施例1〜10と比較例1〜7記載の製法で作成したトランジスタアクティブ基板1201の第3の電極(画素電極)間に、白黒表示する電気泳動マイクロカプセル1203を挟み画素を形成した。走査線に−20V、(画素)信号線に±20Vを印加し、画素の白黒変化を確認した。   Using the transistor as an active substrate, a support substrate 1202 in which a transparent electrode (ITO; Indium Tin Oxide) 1204 as shown in FIG. 12 is arranged as a common electrode, and the manufacturing method according to Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 7 A pixel was formed by sandwiching an electrophoretic microcapsule 1203 for black and white display between the third electrodes (pixel electrodes) of the transistor active substrate 1201 created in the above. -20V was applied to the scanning line and ± 20V was applied to the (pixel) signal line, and the black and white change of the pixel was confirmed.

表1に結果を示すが、比較例1〜4の結果では画素電極作製後に電気的な導通が取れず、トランジスタ性能が評価できなかった。また比較例5、6の結果では画素電極作製後に電気的な導通は確認できたが、層間絶縁膜形成用に用いる印刷ペーストが有機半導体膜を溶解し、トランジスタ性能を大きく劣化させた。実施例1〜10の結果では画素電極作製後に電気的な導通を確認でき、またトランジスタ性能についても画素電極作製前後で大きな差はなく、画素の白黒変化ができていることを確認した。また実施例2、7についてはその他実施例と比較しコントラストが非常に良好であることを確認した。なお、表1中、「D(P)」、「D」は第2の絶縁膜の膜厚(nm)を意味し、「層間前」は層間絶縁膜形成前を、「画素後」は画素電極形成後を、それぞれ意味する。   Although the results are shown in Table 1, in the results of Comparative Examples 1 to 4, electrical continuity could not be obtained after the pixel electrode was produced, and the transistor performance could not be evaluated. In addition, in the results of Comparative Examples 5 and 6, electrical continuity was confirmed after the pixel electrode was produced, but the printing paste used for forming the interlayer insulating film dissolved the organic semiconductor film and greatly deteriorated the transistor performance. From the results of Examples 1 to 10, it was confirmed that electrical continuity was confirmed after the pixel electrode was produced, and that there was no significant difference in the transistor performance before and after the pixel electrode was produced, and it was confirmed that the pixel was changed black and white. In addition, it was confirmed that Examples 2 and 7 had very good contrast as compared with other Examples. In Table 1, “D (P)” and “D” mean the film thickness (nm) of the second insulating film, “before the interlayer” means before the formation of the interlayer insulating film, and “after pixel” means the pixel. It means after electrode formation.

以上の結果より、ドレイン電極、活性層の表面粗さと保護膜の厚みを制御することで、ドレイン電極と画素電極との電気的導通を十分確保することが可能であり、良好なトランジスタ性能を有するトランジスタアクティブ基板を提供することができる。   From the above results, it is possible to ensure sufficient electrical continuity between the drain electrode and the pixel electrode by controlling the surface roughness of the drain electrode and the active layer and the thickness of the protective film, and have good transistor performance. A transistor active substrate can be provided.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、図12に示したように共通電極として配置した支持基板と、トランジスタアクティブ基板の第3の電極(画素電極)との間に、白黒表示する電気泳動マイクロカプセルを挟み画素を形成した電気泳動ディスプレイを挙げて説明したが、電気泳動ディスプレイの構成は図12のものに限定されるものではない。例えば、図13に示したように、トランジスタアクティブ基板上に隔壁12を介して透明電極10を備えた支持基板11を接合してなる空間に、電気泳動分散液13を充填してなる構成の電気泳動ディスプレイにおいても、本発明を適用できる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible within the range of the invention described in the claim. For example, in the above embodiment, an electrophoretic microcapsule for monochrome display is sandwiched between the support substrate arranged as a common electrode as shown in FIG. 12 and the third electrode (pixel electrode) of the transistor active substrate. The electrophoretic display in which pixels are formed has been described, but the configuration of the electrophoretic display is not limited to that shown in FIG. For example, as shown in FIG. 13, an electrical structure having a configuration in which an electrophoretic dispersion liquid 13 is filled in a space formed by bonding a support substrate 11 having a transparent electrode 10 to a transistor active substrate via a partition wall 12. The present invention can also be applied to an electrophoretic display.

従来のトランジスタアクティブ基板の基本構成を説明する図面である。1 is a diagram illustrating a basic configuration of a conventional transistor active substrate. 図1のトランジスタアクティブ基板の要部断面を説明する図面である。2 is a cross-sectional view illustrating a main part of the transistor active substrate of FIG. 1. 本発明の一実施形態に係るトランジスタアクティブ基板の断面構造を説明する図面である。1 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a transistor active substrate according to an embodiment of the present invention. 図3の一部を拡大して示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows a part of FIG. 図4との対比において従来のトランジスタアクティブ基板の一部を拡大して示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an enlarged part of a conventional transistor active substrate in comparison with FIG. 4. 本発明の別の実施形態に係るトランジスタアクティブ基板の断面構造を説明する図面である。6 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a transistor active substrate according to another embodiment of the present invention. 図6の一部を拡大して示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows a part of FIG. 図7との対比において従来のトランジスタアクティブ基板の一部を拡大して示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an enlarged part of a conventional transistor active substrate in comparison with FIG. 7. 表面粗さの定義を説明するための図面である。It is drawing for demonstrating the definition of surface roughness. 本発明に係るトランジスタアクティブ基板の別の構成例を説明する図面である。It is drawing explaining another structural example of the transistor active substrate based on this invention. 本発明に係るトランジスタアクティブ基板のさらに別の構成例を説明する図面である。It is drawing explaining another example of a structure of the transistor active substrate based on this invention. 本発明の一実施形態に係る電気泳動ディスプレイの概略構成を説明する図面である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electrophoretic display according to an embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態に係る電気泳動ディスプレイの概略構成を説明する図面である。It is drawing explaining schematic structure of the electrophoretic display which concerns on another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101…ゲート電極
102…ソース電極
103…ドレイン電極
104…画素電極
105…走査線
106…信号線
107…基板
108…ゲート絶縁膜
109…活性層
110…層間膜
111…スルーホール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Gate electrode 102 ... Source electrode 103 ... Drain electrode 104 ... Pixel electrode 105 ... Scanning line 106 ... Signal line 107 ... Substrate 108 ... Gate insulating film 109 ... Active layer 110 ... Interlayer film 111 ... Through hole

Claims (11)

基板上に、第1の電極が形成され、該第1の電極上に第1の絶縁膜が形成され、該第1の絶縁膜上に第2の対電極が形成され、該第2の対電極上及び前記第1の絶縁膜上に半導体材料からなる活性層が形成されることによりトランジスタが構成され、
該トランジスタ上に第2の絶縁膜を堆積し、さらに該第2の絶縁膜より上に前記第2の対電極の一方と電気的導通がとられた第3の電極を積層するようにしたトランジスタアクティブ基板であって、
前記第2の対電極の表面粗さをRa(M)、前記第2の絶縁膜の厚さをD(I)としたときに、D(I)≦Ra(M)×15となることを特徴とするトランジスタアクティブ基板。
A first electrode is formed on the substrate, a first insulating film is formed on the first electrode, a second counter electrode is formed on the first insulating film, and the second pair A transistor is formed by forming an active layer made of a semiconductor material on the electrode and the first insulating film ,
A transistor in which a second insulating film is deposited on the transistor, and a third electrode that is electrically connected to one of the second counter electrodes is stacked on the second insulating film. An active substrate,
When the surface roughness of the second counter electrode is Ra (M) and the thickness of the second insulating film is D (I), D (I) ≦ Ra (M) × 15. A transistor active substrate characterized.
基板上に、第1の電極が形成され、該第1の電極上に第1の絶縁膜が形成され、該第1の絶縁膜上に第2の対電極が形成され、該第2の対電極上及び前記第1の絶縁膜上に半導体材料からなる活性層が形成されることによりトランジスタが構成され、
該トランジスタ上に第2の絶縁膜を堆積し、該第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を堆積し、さらに該第3の絶縁膜より上に、該第3の絶縁膜に設けられたスルーホールを介して前記第2の対電極の一方と電気的導通がとられた第3の電極を積層するようにしたトランジスタアクティブ基板であって、
前記活性層の表面粗さをRa(S)、前記第2の対電極の表面粗さをRa(M)、前記第2の絶縁膜の厚さをD(I)としたときに、Ra(S)×15≦D(I)≦Ra(M)×15となることを特徴とするトランジスタアクティブ基板。
A first electrode is formed on the substrate, a first insulating film is formed on the first electrode, a second counter electrode is formed on the first insulating film, and the second pair A transistor is formed by forming an active layer made of a semiconductor material on the electrode and the first insulating film ,
A second insulating film is deposited on the transistor, a third insulating film is deposited on the second insulating film, and further provided on the third insulating film above the third insulating film. A transistor active substrate in which a third electrode electrically connected to one of the second counter electrodes is stacked through a through-hole,
When the surface roughness of the active layer is Ra (S), the surface roughness of the second counter electrode is Ra (M), and the thickness of the second insulating film is D (I), Ra ( S) × 15 ≦ D (I) ≦ Ra (M) × 15, wherein the transistor active substrate.
基板上に、第1の電極が形成され、該第1の電極上に第1の絶縁膜が形成され、該第1の絶縁膜上に半導体材料からなる活性層が形成され、該活性層上に第2の対電極が形成されることによりトランジスタが構成され、
該トランジスタ上に第2の絶縁膜を堆積し、さらに該第2の絶縁膜より上に前記第2の対電極の一方と電気的導通がとられた第3の電極を積層するようにしたトランジスタアクティブ基板であって、
前記第2の対電極の表面粗さをRa(M)、前記第2の絶縁膜の厚さをD(I)としたときに、D(I)≦Ra(M)×15となることを特徴とするトランジスタアクティブ基板。
A first electrode is formed on a substrate, a first insulating film is formed on the first electrode, an active layer made of a semiconductor material is formed on the first insulating film, and the active layer is formed on the active layer. The second counter electrode is formed on the transistor to form a transistor,
A transistor in which a second insulating film is deposited on the transistor, and a third electrode that is electrically connected to one of the second counter electrodes is stacked on the second insulating film. An active substrate,
When the surface roughness of the second counter electrode is Ra (M) and the thickness of the second insulating film is D (I), D (I) ≦ Ra (M) × 15. A transistor active substrate characterized.
基板上に、第1の電極が形成され、該第1の電極上に第1の絶縁膜が形成され、該第1の絶縁膜上に半導体材料からなる活性層が形成され、該活性層上に第2の対電極が形成されることによりトランジスタが構成され、
該トランジスタ上に第2の絶縁膜を堆積し、該第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を堆積し、さらに該第3の絶縁膜より上に、該第3の絶縁膜に設けられたスルーホールを介して前記第2の対電極の一方と電気的導通がとられた第3の電極を積層するようにしたトランジスタアクティブ基板であって、
前記活性層の表面粗さをRa(S)、前記第2の対電極の表面粗さをRa(M)、前記第2の絶縁膜の厚さをD(I)としたときに、Ra(S)×15≦D(I)≦Ra(M)×15となることを特徴とするトランジスタアクティブ基板。
A first electrode is formed on a substrate, a first insulating film is formed on the first electrode, an active layer made of a semiconductor material is formed on the first insulating film, and the active layer is formed on the active layer. The second counter electrode is formed on the transistor to form a transistor,
A second insulating film is deposited on the transistor, a third insulating film is deposited on the second insulating film, and further provided on the third insulating film above the third insulating film. A transistor active substrate in which a third electrode electrically connected to one of the second counter electrodes is stacked through a through-hole,
When the surface roughness of the active layer is Ra (S), the surface roughness of the second counter electrode is Ra (M), and the thickness of the second insulating film is D (I), Ra ( S) × 15 ≦ D (I) ≦ Ra (M) × 15, wherein the transistor active substrate.
前記第2の絶縁膜が前記活性層を保護するとともに、前記第2の対電極と前記第3の電極との間に前記第2の絶縁膜が介在した状態で前記第2の対電極の一方と前記第3の電極との間が電気的に導通していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のトランジスタアクティブ基板。   The second insulating film protects the active layer, and one of the second counter electrodes is in a state where the second insulating film is interposed between the second counter electrode and the third electrode. 5. The transistor active substrate according to claim 1, wherein the transistor is electrically connected to the third electrode. 6. 前記活性層が有機半導体材料からなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のトランジスタアクティブ基板。   The transistor active substrate according to claim 1, wherein the active layer is made of an organic semiconductor material. 前記活性層がトリアリールアミンを含むパイ共役高分子材料を主成分とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のトランジスタアクティブ基板。   The transistor active substrate according to claim 1, wherein the active layer is mainly composed of a pi-conjugated polymer material containing triarylamine. 前記第2の絶縁膜が化学気相蒸着法を利用して形成される有機膜または無機膜であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のトランジスタアクティブ基板。   The transistor active substrate according to claim 1, wherein the second insulating film is an organic film or an inorganic film formed by using a chemical vapor deposition method. 基板上に、第1の電極を形成し、該第1の電極上に第1の絶縁膜を形成し、該第1の絶縁膜上に第2の対電極を形成し、該第2の対電極上及び前記第1の絶縁膜上に半導体材料からなる活性層を形成することによりトランジスタを構成させ、該トランジスタ上に第2の絶縁膜を堆積し、該第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を堆積し、さらに該第3の絶縁膜より上に、該第3の絶縁膜に設けられたスルーホールを介して前記第2の対電極の一方と電気的導通がとられた第3の電極を積層するようにし、前記活性層の表面粗さをRa(S)、前記第2の対電極の表面粗さをRa(M)、前記第2の絶縁膜の厚さをD(I)としたときに、Ra(S)×15≦D(I)≦Ra(M)×15としたトランジスタアクティブ基板の製造方法であって、
前記第1の電極および前記第2の対電極が、インクジェット法により形成され、
前記第1の絶縁膜がコーティングにより形成され、
前記活性層がインクジェット法により形成され、
前記第3の電極がスクリーン印刷法により形成されてなることを特徴とするトランジスタアクティブ基板の製造方法。
A first electrode is formed on a substrate, a first insulating film is formed on the first electrode, a second counter electrode is formed on the first insulating film, and the second pair is formed. A transistor is formed by forming an active layer made of a semiconductor material on the electrode and the first insulating film, a second insulating film is deposited on the transistor, and a third insulating film is formed on the second insulating film. The second insulating film is electrically connected to one of the second counter electrodes via a through-hole provided in the third insulating film above the third insulating film. 3, the surface roughness of the active layer is Ra (S), the surface roughness of the second counter electrode is Ra (M), and the thickness of the second insulating film is D ( I), a method of manufacturing a transistor active substrate with Ra (S) × 15 ≦ D (I) ≦ Ra (M) × 15,
The first electrode and the second counter electrode are formed by an inkjet method,
The first insulating film is formed by coating;
The active layer is formed by an inkjet method,
A method for manufacturing a transistor active substrate, wherein the third electrode is formed by a screen printing method.
請求項1〜8のいずれか1項に記載のトランジスタアクティブ基板上に、電気泳動表示素子を積層してなる電気泳動ディスプレイであって、前記電気泳動表示素子が、電界により白黒表示可能な媒体をカプセル化し、前記第3の電極上に配置されてなるものであることを特徴とする電気泳動ディスプレイ。   An electrophoretic display comprising an electrophoretic display element laminated on the transistor active substrate according to claim 1, wherein the electrophoretic display element is a medium capable of monochrome display by an electric field. An electrophoretic display which is encapsulated and disposed on the third electrode. 請求項1〜8のいずれか1項に記載のトランジスタアクティブ基板上に、電気泳動表示素子を積層してなる電気泳動ディスプレイであって、前記電気泳動表示素子が、前記トランジスタアクティブ基板と、透明電極を持つ支持基板と、これらの間に設けられた隔壁層と、を介して形成される空間に、電界により白黒表示可能な媒体を充填してなるものであることを特徴とする電気泳動ディスプレイ。
An electrophoretic display in which an electrophoretic display element is stacked on the transistor active substrate according to claim 1, wherein the electrophoretic display element includes the transistor active substrate, a transparent electrode, and the like. An electrophoretic display comprising: a space formed through a support substrate having a substrate and a partition layer provided between the substrates and a medium capable of monochrome display by an electric field.
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