JP5396734B2 - Organic semiconductor device, organic semiconductor device manufacturing method, and display device - Google Patents

Organic semiconductor device, organic semiconductor device manufacturing method, and display device Download PDF

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本発明は、有機トランジスタが用いられた有機半導体素子およびその製造方法等に関するものである。   The present invention relates to an organic semiconductor element using an organic transistor, a manufacturing method thereof, and the like.

TFTに代表される半導体トランジスタは、近年、ディスプレイ装置の発展に伴ってその用途を拡大する傾向にある。このような半導体トランジスタは、半導体材料を介して電極が接続されていることにより、スイッチング素子としての機能を果たすものである。   In recent years, semiconductor transistors typified by TFTs tend to expand their applications with the development of display devices. Such a semiconductor transistor functions as a switching element when electrodes are connected via a semiconductor material.

従来、上記半導体トランジスタに用いられる半導体材料としては、シリコン(Si)やガリウム砒素(GaAs)やインジウムガリウム砒素(InGaAs)などの無機半導体材料が用いられており、近年、普及が拡大している液晶表示素子のディスプレイ用TFTアレイ基板にもこのような無機半導体材料を用いた半導体トランジスタが用いられている。
その一方で、上記半導体材料としては、有機化合物からなる有機半導体材料も知られている。このような有機半導体材料は、上記無機半導体材料に比べて安価に大面積化が可能であり、フレキシブルなプラスチック基板上に形成でき、さらに機械的衝撃に対して安定であるという利点を有することから、電子ペーパー代表されるフレキシブルディスプレイ等のディスプレイ装置への応用などを想定した研究が活発に行われている。
Conventionally, as a semiconductor material used for the semiconductor transistor, an inorganic semiconductor material such as silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), or indium gallium arsenide (InGaAs) has been used. A semiconductor transistor using such an inorganic semiconductor material is also used for a display TFT array substrate of a display element.
On the other hand, as the semiconductor material, an organic semiconductor material made of an organic compound is also known. Such an organic semiconductor material has an advantage that it can be enlarged at a lower cost than the inorganic semiconductor material, can be formed on a flexible plastic substrate, and is stable against mechanical impact. Researches assuming application to display devices such as flexible displays typified by electronic paper have been actively conducted.

ここで、図7に例示するように、従来の有機半導体材料が用いられた半導体素子100は、任意の基板101上に有機半導体材料が用いられた有機トランジスタ102が形成され、さらに上記基板101の上記有機トランジスタが形成された面上に表示電極103が形成された構成を有するものが一般的であった。   Here, as illustrated in FIG. 7, in a semiconductor element 100 using a conventional organic semiconductor material, an organic transistor 102 using an organic semiconductor material is formed on an arbitrary substrate 101. In general, the display electrode 103 is formed on the surface on which the organic transistor is formed.

ところで、近年のディスプレイ装置はより高密度の画像データ表示や、動画表示品質の向上のためのアクティブマトリクス駆動方式の採用等に代表される技術開発が進んでいる。このため、当該ディスプレイ装置に用いられる半導体素子についても、より開口率が高く、トランジスタが高密度かつ高精度で配置されたものが要求されるようになっている。このため、図7に例示したような構造を有する従来の半導体素子では、このような要求に応ずることができなくなりつつある点が問題になっていた。   By the way, in recent display devices, technological development represented by the adoption of an active matrix driving system for displaying higher-density image data and improving moving image display quality has been advanced. For this reason, a semiconductor element used in the display device is also required to have a higher aperture ratio and transistors arranged with high density and high accuracy. For this reason, the conventional semiconductor device having the structure illustrated in FIG. 7 has been problematic in that it is no longer possible to meet such requirements.

この点、特許文献1には、基板と、上記基板上に形成された有機トランジスタと、上記有機トランジスタを覆うように形成された絶縁層と、当該絶縁層上に上記有機トランジスタと通電するように形成された表示電極とを有する半導体素子が開示されている。このような構造を有する半導体素子は、有機トランジスタと表示電極とを別の平面上に形成するものであるから、より開口率の高い半導体素子を作製することが可能であるという利点を有するとされている。
しかしながら、このような構造を有する半導体素子は種々の問題点が指摘されている。まず、絶縁層という新たな構成を採用しなければならないため、製造工程が煩雑になるという問題点があった。また、上記絶縁層は上記有機トランジスタを覆うように形成されることが必須になっているが、上記有機トランジスタに用いられる有機半導体材料は有機溶媒等に浸食されやすいため、上記絶縁層を形成する際に有機トランジスタが損傷してしまい、製造される半導体素子の性能が著しいく低下してしまうという問題点があった。さらに、上記構造を有する半導体素子においては、上記絶縁層上に表示電極が形成されることになるが、有機トランジスタの存在や表示電極と有機トランジスタを通電させるために絶縁層に形成された貫通孔の存在等により、絶縁層の表面に凹凸が形成されてしまうため、平坦な表面を有する表示電極を形成することが困難であるという問題点があった。
In this regard, Patent Document 1 discloses that a substrate, an organic transistor formed on the substrate, an insulating layer formed to cover the organic transistor, and the organic transistor on the insulating layer are energized. A semiconductor device having a formed display electrode is disclosed. The semiconductor element having such a structure has an advantage that a semiconductor element having a higher aperture ratio can be manufactured because the organic transistor and the display electrode are formed on different planes. ing.
However, various problems have been pointed out in the semiconductor element having such a structure. First, since a new configuration called an insulating layer has to be adopted, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated. In addition, it is essential that the insulating layer is formed so as to cover the organic transistor. However, since the organic semiconductor material used in the organic transistor is easily eroded by an organic solvent or the like, the insulating layer is formed. At this time, the organic transistor is damaged, and there is a problem that the performance of the manufactured semiconductor element is significantly lowered. Further, in the semiconductor element having the above structure, the display electrode is formed on the insulating layer, but the presence of the organic transistor and the through-hole formed in the insulating layer in order to energize the display electrode and the organic transistor Due to the presence or the like, irregularities are formed on the surface of the insulating layer, which makes it difficult to form a display electrode having a flat surface.

特開2004−281623号公報JP 2004-281623 A

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、有機トランジスタが用いられた有機半導体素子であって、簡易な工程で製造可能であり、表示装置に用いられた場合に高精細な画像を優れた品質で表示することが可能な有機半導体素子を提供することを主目的とするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and is an organic semiconductor element in which an organic transistor is used. The organic semiconductor element can be manufactured by a simple process and has high definition when used in a display device. An object of the present invention is to provide an organic semiconductor element capable of displaying an image with excellent quality.

上記課題を解決するために本発明は、絶縁性材料からなり、貫通孔を有する絶縁性フィルムと、上記絶縁性フィルム上に形成された有機トランジスタと、上記絶縁性フィルムの上記有機トランジスタが形成された面とは反対側の面上に形成された表示電極とを有し、上記表示電極と、上記有機トランジスタとが上記絶縁性フィルムの貫通孔を通して通電するように接続されていることを特徴とする有機半導体素子を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention comprises an insulating film made of an insulating material and having a through hole, an organic transistor formed on the insulating film, and the organic transistor of the insulating film. A display electrode formed on a surface opposite to the opposite surface, wherein the display electrode and the organic transistor are connected so as to be energized through a through hole of the insulating film. An organic semiconductor device is provided.

本発明の有機半導体素子によれば、上記有機トランジスタと上記表示電極とが、上記絶縁性フィルムの互いに反対側の表面上に形成されていることにより、別途絶縁層等の新たな構成を採用することなく、より単純化された構成で上記有機トランジスタと上記表示電極とを異なる表面上に形成することができる。このため、本発明によれば簡易な構成で高開口率の有機半導体素子を製造することができる。
また本発明によれば、上記有機トランジスタ上に絶縁層等を形成する必要がないため、製造工程において有機トランジスタの特性が低下してしまうことが少なくなる。さらに上記有機トランジスタと、上記表示電極との間に上記絶縁性フィルムが存在するため、開口率を高めるために従来以上の更なる高密度で有機トランジスタおよび表示電極を形成したとしても両者が短絡することを物理的に防止することができる。これらのことより、本発明によれば、より高開口率で、よりトランジスタ特性に優れた有機半導体素子を得ることができる。
さらに本発明によれば、上記表示電極が凹凸の無い平坦な絶縁性フィルムの表面上に形成されることになるため、表示電極の表面を凹凸の無い平坦なものにすることができる。したがって、本発明によれば表示装置に用いられた場合に、優れた表示品質を達成することが可能な有機半導体素子を得ることができる。
このようなことから、本発明によれば有機トランジスタが用いられた有機半導体素子であって、簡易な工程で製造可能であり、表示装置に用いられた場合に高精細な画像を優れた品質で表示することが可能な有機半導体素子を提供することができる。
According to the organic semiconductor element of the present invention, the organic transistor and the display electrode are formed on the surfaces of the insulating film opposite to each other, thereby adopting a new configuration such as an insulating layer separately. The organic transistor and the display electrode can be formed on different surfaces with a simpler configuration. Therefore, according to the present invention, an organic semiconductor element having a high aperture ratio can be manufactured with a simple configuration.
In addition, according to the present invention, since it is not necessary to form an insulating layer or the like on the organic transistor, it is less likely that the characteristics of the organic transistor are deteriorated in the manufacturing process. Further, since the insulating film is present between the organic transistor and the display electrode, even if the organic transistor and the display electrode are formed at a higher density than before in order to increase the aperture ratio, both of them are short-circuited. This can be physically prevented. Therefore, according to the present invention, an organic semiconductor element having a higher aperture ratio and more excellent transistor characteristics can be obtained.
Furthermore, according to the present invention, since the display electrode is formed on the surface of a flat insulating film without unevenness, the surface of the display electrode can be made flat without unevenness. Therefore, according to the present invention, an organic semiconductor element capable of achieving excellent display quality when used in a display device can be obtained.
Thus, according to the present invention, an organic semiconductor element using an organic transistor, which can be manufactured by a simple process, and has a high-definition image with excellent quality when used in a display device. An organic semiconductor element that can be displayed can be provided.

本発明の有機半導体素子においては、上記絶縁性フィルム上に上記有機トランジスタが形成されている位置と、上記絶縁性フィルム上に上記表示電極が形成されている位置とが、上記絶縁性フィルムの厚み方向において重なっていることが好ましい。これにより、本発明の有機半導体素子の開口率をさらに向上させることができるからである。   In the organic semiconductor element of the present invention, the position where the organic transistor is formed on the insulating film and the position where the display electrode is formed on the insulating film are the thickness of the insulating film. It is preferable to overlap in the direction. This is because the aperture ratio of the organic semiconductor element of the present invention can be further improved.

また本発明は、絶縁性材料からなる絶縁性フィルムと、上記絶縁性フィルム上に形成された電極層とを有する有機半導体素子用基板を用い、上記有機半導体素子用基板の、上記絶縁性フィルム側から上記絶縁性フィルムに貫通孔を形成する絶縁性フィルム貫通工程と、上記絶縁性フィルムに形成された貫通孔内に、上記貫通孔を貫くように形成され、上記電極層に接続するように導電性材料からなる通電部を形成する、通電部形成工程と、上記有機半導体素子用基板の上記絶縁性フィルム上であり、かつ上記通電部に接続されるように有機トランジスタを形成する有機トランジスタ形成工程と、を有することを特徴とする、有機半導体素子の製造方法を提供する。   Moreover, this invention uses the board | substrate for organic semiconductor elements which has the insulating film which consists of an insulating material, and the electrode layer formed on the said insulating film, The said insulating film side of the said board | substrate for organic semiconductor elements An insulating film penetrating step for forming a through hole in the insulating film, and a through hole formed in the insulating film so as to penetrate the through hole and conductively connect to the electrode layer. An energization part forming step of forming an energization part made of a conductive material, and an organic transistor formation process of forming an organic transistor on the insulating film of the substrate for an organic semiconductor element and connected to the energization part And providing a method for producing an organic semiconductor element.

本発明の有機半導体素子の製造方法によれば、上記有機トランジスタ形成工程において、上記有機半導体素子用基板の絶縁性フィルム上に有機トランジスタを形成することにより、上記有機トランジスタと上記電極層とが、上記絶縁性フィルムの互いに反対側の表面上に形成されることになる。このため、本発明によれば、別途絶縁層等の新たな構成を形成することなく、簡易な工程で高開口率の有機半導体素子を製造することができる。
また本発明によれば、上記有機トランジスタと上記表示電極とが、上記絶縁性フィルムのそれぞれ反対側の表面上に形成されるため、開口率を高めるために従来以上の更なる高密度で有機トランジスタおよび表示電極を形成したとしても、製造過程において有機トランジスタと表示電極とが短絡することを物理的に防止することができる。このため、本発明によれば、より高開口率で、よりトランジスタ特性に優れた有機半導体素子を得ることができる。
さらに本発明によれば、予め絶縁性フィルムと電極層とが積層された構成を有する有機半導体素子用基板を用いることにより、電極の表面を凹凸の無い平坦なものにすることができる。このため、本発明によれば表示装置に用いられた場合に、優れた表示品質を達成することが可能な有機半導体素子を製造することができる。
このようなことから、本発明によれば有機トランジスタが用いられた有機半導体素子であって、表示装置に用いられた場合に高精細な画像を優れた品質で表示することが可能な有機半導体素子を簡易な工程で製造することができる。
According to the method for producing an organic semiconductor element of the present invention, in the organic transistor formation step, the organic transistor and the electrode layer are formed by forming an organic transistor on the insulating film of the organic semiconductor element substrate. The insulating film is formed on the opposite surfaces. Therefore, according to the present invention, an organic semiconductor element having a high aperture ratio can be manufactured by a simple process without forming a new structure such as an insulating layer.
According to the present invention, the organic transistor and the display electrode are formed on the opposite surfaces of the insulating film, so that the organic transistor has a higher density than the conventional one in order to increase the aperture ratio. Even if the display electrode is formed, it is possible to physically prevent the organic transistor and the display electrode from being short-circuited during the manufacturing process. Therefore, according to the present invention, an organic semiconductor element having a higher aperture ratio and more excellent transistor characteristics can be obtained.
Furthermore, according to this invention, the surface of an electrode can be made flat without an unevenness | corrugation by using the board | substrate for organic-semiconductor elements which has the structure by which the insulating film and the electrode layer were laminated | stacked previously. For this reason, according to the present invention, when used in a display device, an organic semiconductor element capable of achieving excellent display quality can be manufactured.
Thus, according to the present invention, an organic semiconductor element using an organic transistor, which can display a high-definition image with excellent quality when used in a display device. Can be manufactured by a simple process.

さらに本発明は、上記本発明に係る有機半導体素子が用いられたことを特徴とする、表示装置を提供する。本発明の表示装置は上記本発明に係る有機半導体素子が用いられていることにより、高精細な画像を優れた品質で表示することができる。   Furthermore, the present invention provides a display device using the organic semiconductor element according to the present invention. The display device of the present invention can display a high-definition image with excellent quality by using the organic semiconductor element according to the present invention.

本発明の有機半導体素子は、簡易な工程で製造可能であり、表示装置に用いられた場合に高精細な画像を優れた品質で表示することができるという効果を奏する。また本発明の有機半導体素子の製造方法は、このような有機半導体素子を簡易な工程で製造することができるという効果を奏する。   The organic semiconductor element of the present invention can be manufactured by a simple process, and when used in a display device, has an effect that a high-definition image can be displayed with excellent quality. Moreover, the manufacturing method of the organic-semiconductor element of this invention has an effect that such an organic-semiconductor element can be manufactured in a simple process.

本発明は、有機半導体素子、有機半導体素子の製造方法、および表示装置の発明に関するものである。以下、これらの発明について順に説明する。   The present invention relates to an organic semiconductor element, a method for manufacturing an organic semiconductor element, and an invention of a display device. Hereinafter, these inventions will be described in order.

A.有機半導体素子
まず、本発明の有機半導体素子について説明する。上述したように本発明の有機半導体素子は、絶縁性材料からなり、貫通孔を有する絶縁性フィルムと、上記絶縁性フィルム上に形成された有機トランジスタと、上記絶縁性フィルムの上記有機トランジスタが形成された面とは反対側の面上に形成された表示電極とを有し、上記表示電極と、上記有機トランジスタとが上記絶縁性フィルムの貫通孔を通して通電するように接続されていることを特徴とするものである。
A. Organic Semiconductor Element First, the organic semiconductor element of the present invention will be described. As described above, the organic semiconductor element of the present invention is made of an insulating material, formed of an insulating film having a through hole, an organic transistor formed on the insulating film, and the organic transistor of the insulating film. A display electrode formed on a surface opposite to the formed surface, wherein the display electrode and the organic transistor are connected to be energized through a through hole of the insulating film. It is what.

このような本発明の有機半導体素子について図を参照しながら説明する。図1は本発明の有機半導体素子の一例を示す概略断面図である。図1に例示するように本発明の有機半導体素子10は、絶縁性材料からなる絶縁性フィルム1と、上記絶縁性フィルム1上に形成された有機トランジスタ2および表示電極3を有するものである。
このような例において、本発明の有機半導体素子10は、上記有機トランジスタ2と上記表示電極3とが上記絶縁性フィルム1の互いに反対側の表面上に形成されており、かつ、上記有機トランジスタ2と上記表示電極3が上記絶縁性フィルム1に形成された貫通孔を通して通電するように接続されていることを特徴とするものである。
なお、図1においては上記有機トランジスタ2と表示電極3とが、上記絶縁性フィルムの1の貫通孔内に形成された通電部5を通じて接続されている。
Such an organic semiconductor element of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the organic semiconductor element of the present invention. As illustrated in FIG. 1, an organic semiconductor element 10 of the present invention has an insulating film 1 made of an insulating material, an organic transistor 2 and a display electrode 3 formed on the insulating film 1.
In such an example, the organic semiconductor element 10 of the present invention includes the organic transistor 2 and the display electrode 3 formed on opposite surfaces of the insulating film 1, and the organic transistor 2. The display electrode 3 is connected so as to be energized through a through-hole formed in the insulating film 1.
In FIG. 1, the organic transistor 2 and the display electrode 3 are connected through a current-carrying portion 5 formed in one through hole of the insulating film.

本発明の有機半導体素子によれば、上記有機トランジスタと上記表示電極とが、上記絶縁性フィルムの互いに反対側の表面上に形成されていることにより、別途絶縁層等の新たな構成を採用することなく、より単純化された構成で上記有機トランジスタと上記表示電極とを異なる表面上に形成することができる。このため、本発明によれば簡易な構成で高開口率の有機半導体素子を製造することができる。
また本発明によれば、上記有機トランジスタ上に絶縁層等を形成する必要がないため、製造工程において有機トランジスタの特性が低下してしまうことが少なくなる。さらに上記有機トランジスタと、上記表示電極との間に上記絶縁性フィルムが存在するため、開口率を高めるために従来以上の更なる高密度で有機トランジスタおよび表示電極を形成したとしても両者が短絡することを物理的に防止することができる。これらのことより、本発明によれば、より高開口率で、よりトランジスタ特性に優れた有機半導体素子を得ることができる。
さらに本発明によれば、上記表示電極が凹凸の無い平坦な絶縁性フィルムの表面上に形成されることになるため、表示電極の表面を凹凸の無い平坦なものにすることができる。したがって、本発明によれば表示装置に用いられた場合に、優れた表示品質を達成することが可能な有機半導体素子を得ることができる。
このようなことから、本発明によれば有機トランジスタが用いられた有機半導体素子であって、簡易な工程で製造可能であり、表示装置に用いられた場合に高精細な画像を優れた品質で表示することが可能な有機半導体素子を提供することができる。
According to the organic semiconductor element of the present invention, the organic transistor and the display electrode are formed on the surfaces of the insulating film opposite to each other, thereby adopting a new configuration such as an insulating layer separately. The organic transistor and the display electrode can be formed on different surfaces with a simpler configuration. Therefore, according to the present invention, an organic semiconductor element having a high aperture ratio can be manufactured with a simple configuration.
In addition, according to the present invention, since it is not necessary to form an insulating layer or the like on the organic transistor, it is less likely that the characteristics of the organic transistor are deteriorated in the manufacturing process. Further, since the insulating film is present between the organic transistor and the display electrode, even if the organic transistor and the display electrode are formed at a higher density than before in order to increase the aperture ratio, both of them are short-circuited. This can be physically prevented. Therefore, according to the present invention, an organic semiconductor element having a higher aperture ratio and more excellent transistor characteristics can be obtained.
Furthermore, according to the present invention, since the display electrode is formed on the surface of a flat insulating film without unevenness, the surface of the display electrode can be made flat without unevenness. Therefore, according to the present invention, an organic semiconductor element capable of achieving excellent display quality when used in a display device can be obtained.
Thus, according to the present invention, an organic semiconductor element using an organic transistor, which can be manufactured by a simple process, and has a high-definition image with excellent quality when used in a display device. An organic semiconductor element that can be displayed can be provided.

本発明の有機半導体素子は、少なくとも絶縁性フィルム、有機トランジスタおよび表示電極を有するものであり、必要に応じて他の任意の構成を有してもよいものである。
以下、本発明に用いられる各構成について順に説明する。
The organic semiconductor element of the present invention has at least an insulating film, an organic transistor, and a display electrode, and may have any other configuration as necessary.
Hereafter, each structure used for this invention is demonstrated in order.

1.絶縁性フィルム
まず、本発明に用いられる絶縁性フィルムについて説明する。本発明に用いられる絶縁性フィルムは、絶縁性材料からなるものであり、かつ後述する有機トランジスタと表示電極とを通電するように接続することが可能な貫通孔が形成されたものである。
以下、このような絶縁性フィルムについて説明する。
1. Insulating film First, the insulating film used in the present invention will be described. The insulating film used for this invention consists of an insulating material, and the through-hole which can be connected so that it may energize the organic transistor and display electrode which are mentioned later is formed.
Hereinafter, such an insulating film will be described.

本発明に用いられる絶縁性フィルムは絶縁性を有する絶縁性材料からなり、所望の絶縁性を示すものであれば特に限定されるものではない。
ここで、本発明に用いられる絶縁性フィルムは、フィルムとしての形態を有するものを意味し、自己支持性を有さない塗膜の形態として形成されたものは、たとえ絶縁性材料からなるものであっても本発明における絶縁性フィルムには該当しないものとする。このため、本発明に用いられる絶縁性フィルムは両表面が平坦なものであり、後述する有機トランジスタおよび表示電極は、当該平坦な表面上に形成されたものになる。
The insulating film used for this invention consists of an insulating material which has insulation, and will not be specifically limited if desired insulation is shown.
Here, the insulating film used in the present invention means a film having a form, and a film formed as a film having no self-supporting property is made of an insulating material. Even if it exists, it shall not correspond to the insulating film in this invention. For this reason, both surfaces of the insulating film used in the present invention are flat, and the organic transistor and the display electrode described later are formed on the flat surface.

本発明に用いられる絶縁性フィルムとしては、貫通孔以外の部位において後述する有機トランジスタと表示電極とが短絡することを防止できる程度の絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではない。なかでも本発明に用いられる絶縁性フィルムは、体積抵抗率が1010Ω・cm以上であることが好ましく、1014Ω・cm以上であることがさらに好ましい。ここで、上記体積抵抗率は四探針法または四端子法、二重リング電極法などにより測定することができる。 The insulating film used in the present invention is not particularly limited as long as it has an insulation property that can prevent a short circuit between an organic transistor and a display electrode, which will be described later, in a portion other than the through hole. Among them, the insulating film used in the present invention has a volume resistivity of preferably 10 10 Ω · cm or more, and more preferably 10 14 Ω · cm or more. Here, the volume resistivity can be measured by a four-probe method, a four-terminal method, a double ring electrode method, or the like.

また、上記絶縁性フィルムを構成する絶縁性材料としては、上述したような所望の絶縁性を有する絶縁性フィルムを得ることができるものであれば特に限定されるものではない。このような絶縁性材料としては、例えば、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フィノール樹脂等を挙げることができる。本発明においてはこれらのいずれの絶縁性材料であっても好適に用いることができる。なかでも本発明においては上記絶縁性材料として、耐熱性、耐衝撃性、寸法安定性、表面平滑性等を考慮すると、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミドを用いることが好ましい。   Further, the insulating material constituting the insulating film is not particularly limited as long as the insulating film having the desired insulating properties as described above can be obtained. Examples of such insulating materials include polyimide, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, polyetherimide, polyetheretherketone, polyetherketone, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer, epoxy resin, and silicone. Examples thereof include resins and finol resins. In the present invention, any of these insulating materials can be suitably used. In particular, in the present invention, polyimide, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polyethersulfone, and polyetherimide are used as the insulating material in consideration of heat resistance, impact resistance, dimensional stability, surface smoothness, and the like. It is preferable.

なお、本発明に用いられる絶縁性材料は1種類のみであってもよく、あるいは2種類以上であってもよい。   In addition, the insulating material used for this invention may be only one type, or may be two or more types.

本発明に用いられる絶縁性フィルムの厚みは、上記絶縁性材料の種類等に応じて絶縁性フィルムに所望の絶縁性を付与することが可能であり、かつ貫通孔を形成することができる範囲内であれば特に限定されるものではない。換言すると、上記絶縁性フィルムの厚みは、貫通孔を形成できる範囲内で所望の絶縁性を有するように適宜決定することができるものである。なかでも本発明に用いられる絶縁性フィルムの厚みは、フィルムの絶縁性と、フィルムの可撓性とを両立し得るという観点から、10μm〜200μmの範囲内であることが好ましく、15μm〜150μmの範囲内であることがより好ましく、25μm〜100μmの範囲内であることがさらに好ましい。   The thickness of the insulating film used in the present invention is within a range in which a desired insulating property can be imparted to the insulating film according to the type of the insulating material and the like and through holes can be formed. If it is, it will not specifically limit. In other words, the thickness of the insulating film can be appropriately determined so as to have a desired insulating property within a range in which a through hole can be formed. Among these, the thickness of the insulating film used in the present invention is preferably in the range of 10 μm to 200 μm, preferably 15 μm to 150 μm, from the viewpoint that both the insulating properties of the film and the flexibility of the film can be achieved. More preferably, it is in the range, more preferably in the range of 25 μm to 100 μm.

また本発明に用いられる絶縁性フィルムの構成としては、絶縁性材料によって構成される単一層からなる構成であってもよく、あるいは複数の層が積層された構成であってもよい。ここで、本発明に用いられる絶縁性フィルムが複数の層が積層された構成を有するものである場合は、最表層のみが絶縁性材料からなることにより、所望の絶縁性が付与されたものであってもよい。   Moreover, as a structure of the insulating film used for this invention, the structure which consists of a single layer comprised with an insulating material may be sufficient, or the structure by which the several layer was laminated | stacked may be sufficient. Here, in the case where the insulating film used in the present invention has a configuration in which a plurality of layers are laminated, only the outermost layer is made of an insulating material, so that a desired insulating property is imparted. There may be.

本発明に用いられる絶縁性フィルムは、後述する有機トランジスタと表示電極とが通電するように接続されることが可能な貫通孔が形成されたものであるが、当該貫通孔が形成された態様としては、当該貫通孔を通して有機トランジスタと表示電極とを通電するように接続できる態様であれば特に限定されるものではない。なかでも本発明においては、通常、絶縁性フィルムの厚み方向に対して平行に貫通孔が形成されることが好ましい。   The insulating film used in the present invention is formed with a through hole that can be connected so that an organic transistor and a display electrode, which will be described later, are energized, but as an aspect in which the through hole is formed Is not particularly limited as long as the organic transistor and the display electrode can be connected so as to be energized through the through hole. Especially in this invention, it is preferable that a through-hole is normally formed in parallel with the thickness direction of an insulating film.

また、絶縁性フィルム表面を正視した際の上記貫通孔の開口形状は、本発明の有機半導体素子の用途や、絶縁性フィルム上に形成される有機トランジスタの構造、さらには当該有機トランジスタが絶縁性フィルム上に配置される態様等に応じて適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではない。したがって、上記開口形状としては、円形状、楕円形状、多角形状あるいは矩形状等のいずれであってもよい。また上記開口形状は絶縁性フィルムの表裏において同一であってもよく、あるいは異なっていてもよい。   In addition, the opening shape of the through-hole when the surface of the insulating film is viewed is the use of the organic semiconductor element of the present invention, the structure of the organic transistor formed on the insulating film, and further, the organic transistor is insulative. It can be appropriately determined according to the mode of arrangement on the film, and is not particularly limited. Accordingly, the opening shape may be any of a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape, a rectangular shape, and the like. Moreover, the said opening shape may be the same in the front and back of an insulating film, and may differ.

上記開口形状を円形状とする場合、貫通孔の直径は、当該貫通孔を通して、有機トランジスタと表示電極とを通電するように接続できる範囲内であれば特に限定されるものではない。なかでも本発明においては、10μm〜500μmの範囲内であることが好ましく、30μm〜100μmの範囲内であることがより好ましく、50μm〜80μmの範囲内であることがさらに好ましい。貫通孔の直径が上記範囲よりも大きいと、本発明の有機半導体素子の開口率を所望の程度に増加させることができない場合があるからである。また直径が上記範囲よりも小さいと、本発明の有機半導体素子を製造する過程において、絶縁性フィルムに貫通孔を形成することが実質的に困難になる場合があるからである。   When the opening shape is circular, the diameter of the through hole is not particularly limited as long as it is within a range in which the organic transistor and the display electrode can be connected to each other through the through hole. In particular, in the present invention, it is preferably in the range of 10 μm to 500 μm, more preferably in the range of 30 μm to 100 μm, and further preferably in the range of 50 μm to 80 μm. This is because if the diameter of the through hole is larger than the above range, the aperture ratio of the organic semiconductor element of the present invention may not be increased to a desired level. Moreover, if the diameter is smaller than the above range, it may be substantially difficult to form a through hole in the insulating film in the process of manufacturing the organic semiconductor element of the present invention.

もっとも、貫通孔の大きさは上記絶縁性フィルムの厚みにも依存するものである。より具体的には、絶縁性フィルムに形成することができる貫通孔の大きさは、絶縁性フィルムの厚みと同程度が実質的な下限となるため、絶縁性フィルムの厚みが薄いほど貫通孔の大きさを小さくすることが可能であり、厚みが増すほど形成可能な貫通孔の大きさを大きくすることができる。   However, the size of the through hole depends on the thickness of the insulating film. More specifically, the size of the through-hole that can be formed in the insulating film is substantially the same as the thickness of the insulating film, so the smaller the thickness of the insulating film, The size can be reduced, and the size of the through-hole that can be formed can be increased as the thickness increases.

2.表示電極
次に、本発明に用いられる表示電極について説明する。本発明に用いられる表示電極は、上述した絶縁性フィルム上であって、後述する有機トランジスタが形成された表面とは反対側の表面上に形成されるものである。また本発明に用いられる表示電極は、上記絶縁性フィルムが備える貫通孔を通して、後述する有機トランジスタと通電するように形成されたものである。
以下、このような表示電極について説明する。
2. Display electrode Next, the display electrode used for this invention is demonstrated. The display electrode used in the present invention is formed on the above-described insulating film and on the surface opposite to the surface on which the organic transistor described later is formed. Moreover, the display electrode used for this invention is formed so that it may energize with the organic transistor mentioned later through the through-hole with which the said insulating film is provided.
Hereinafter, such display electrodes will be described.

本発明に用いられる表示電極としては、導電性材料からなるものであれば特に限定されるものではなく、本発明の有機半導体素子の用途等に応じて、透明な導電性材料および不透明な導電性材料のいずれからなる表示電極であっても使用することができる。   The display electrode used in the present invention is not particularly limited as long as it is made of a conductive material. Depending on the use of the organic semiconductor element of the present invention, a transparent conductive material and an opaque conductive material are used. Any display electrode made of any material can be used.

上記表示電極に用いられる導電性材料としては、所望の導電性を有する表示電極を形成できるものであれば特に限定されるものではない。このような導電性材料としては、例えば、金、銅、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、スズ等の金属材料とポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン等の導電性高分子材料とITO、IZO等の酸化物を挙げることができる。本発明においてはこれらのいずれの導電性材料であっても好適に用いることができるが、なかでも金、銀、銅、アルミニウム、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェンがフィルム基材上に形成した場合であっても、亀裂や破断等の破損を生じにくいため好ましい。   The conductive material used for the display electrode is not particularly limited as long as a display electrode having desired conductivity can be formed. Examples of such a conductive material include metal materials such as gold, copper, silver, aluminum, chromium, nickel, and tin, conductive polymer materials such as polyaniline and polyethylenedioxythiophene, and oxides such as ITO and IZO. Can be mentioned. In the present invention, any of these conductive materials can be suitably used, but in particular, when gold, silver, copper, aluminum, polyaniline, and polyethylenedioxythiophene are formed on a film substrate. However, it is preferable because breakage such as cracks and breakage is unlikely to occur.

本発明に用いられる表示電極は、通常、後述する有機トランジスタに対応してパターン状に形成されたものになる。ここで、表示電極が形成されるパターンや、個々の表示電極の形状および大きさ等は特に限定されるものではなく、本発明の有機半導体素子の用途等に応じて、適宜決定することができる。   The display electrode used in the present invention is usually formed in a pattern corresponding to an organic transistor described later. Here, the pattern in which the display electrode is formed and the shape and size of each display electrode are not particularly limited, and can be appropriately determined according to the use of the organic semiconductor element of the present invention. .

また、本発明に用いられる表示電極の厚みについては、上記導電性材料の種類等に応じて表示電極に所望の導電性を付与することができる範囲内であれば特に限定されるものではない。もっとも、本発明の有機半導体素子を製造する方法として、後述する「B.有機半導体素子の製造方法」の項において説明するような、絶縁性フィルムに貫通孔を形成する方法として絶縁性材料からなる絶縁性フィルムと、上記絶縁性フィルム上に形成された表示電極とを有する有機半導体素子用基板を用い、上記有機半導体素子用基板の、上記絶縁性フィルム側から上記絶縁性フィルムに貫通孔を形成する方法を用いる場合は、表示電極の厚みが薄すぎると上記絶縁性フィルムに貫通孔を形成する際に、表示電極にまで貫通孔が形成されてしまう可能性がある。このようなことを考慮すると、本発明に用いられる表示電極の厚みは100nm〜100μmの範囲内であることが好ましく、100nm〜50μmの範囲内であることがより好ましく、100nm〜10μmの範囲内であることがさらに好ましい。   Further, the thickness of the display electrode used in the present invention is not particularly limited as long as it is within a range in which desired conductivity can be imparted to the display electrode according to the kind of the conductive material. However, as a method for producing the organic semiconductor element of the present invention, an insulating material is used as a method for forming a through-hole in the insulating film, as will be described later in the section “B. Method for producing an organic semiconductor element”. Using a substrate for an organic semiconductor element having an insulating film and a display electrode formed on the insulating film, a through-hole is formed in the insulating film from the insulating film side of the organic semiconductor element substrate In the case of using this method, if the thickness of the display electrode is too thin, the through-hole may be formed in the display electrode when the through-hole is formed in the insulating film. Considering this, the thickness of the display electrode used in the present invention is preferably in the range of 100 nm to 100 μm, more preferably in the range of 100 nm to 50 μm, and in the range of 100 nm to 10 μm. More preferably it is.

さらに、本発明における表示電極は表面の凹凸が平坦な表面を有するものであることが好ましい。これにより本発明の有機半導体素子を用いた表示装置において、表示電極の表面の凹凸に起因する表示品質の低下を抑制することができるからである。
なお、本発明における表示電極は平坦な表面を有する絶縁性フィルム上に形成されているため、特別な技術を用いることなく、容易に平坦な表面を有する表示電極を形成することができるという利点を有する。
Furthermore, the display electrode in the present invention preferably has a surface with a flat surface. Thereby, in the display device using the organic semiconductor element of the present invention, it is possible to suppress a decrease in display quality due to the unevenness of the surface of the display electrode.
In addition, since the display electrode in the present invention is formed on an insulating film having a flat surface, there is an advantage that a display electrode having a flat surface can be easily formed without using a special technique. Have.

3.有機トランジスタ
次に、本発明に用いられる有機トランジスタについて説明する。本発明に用いられる有機トランジスタは、上記絶縁性フィルムの上記表示電極が形成された表面とは反対側の表面上に形成されるものである。また本発明に用いられる有機トランジスタは、上記絶縁性フィルムが備える貫通孔を介して、上記表示電極と通電するように形成されたものである。
以下、このような有機トランジスタについて詳細に説明する。
3. Next, the organic transistor used in the present invention will be described. The organic transistor used in the present invention is formed on the surface of the insulating film opposite to the surface on which the display electrode is formed. Moreover, the organic transistor used for this invention is formed so that it may energize with the said display electrode through the through-hole with which the said insulating film is provided.
Hereinafter, such an organic transistor will be described in detail.

本発明に用いられる有機トランジスタとしては、有機半導体材料からなる有機半導体層が用いられ、トランジスタとして機能するものであれば特に限定されるものではない。このような有機トランジスタとしては、通常、少なくとも有機半導体材料からなる有機半導体層、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極およびドレイン電極によって構成されるものが用いられる。また、本発明においては、上記ドレイン電極または上記ソース電極のいずれか一方が絶縁性フィルムの貫通孔を介して表示電極と接続されるように形成される。   The organic transistor used in the present invention is not particularly limited as long as an organic semiconductor layer made of an organic semiconductor material is used and functions as a transistor. As such an organic transistor, one composed of at least an organic semiconductor layer made of an organic semiconductor material, a gate electrode, a gate insulating layer, a source electrode and a drain electrode is usually used. Moreover, in this invention, it forms so that either one of the said drain electrode or the said source electrode may be connected with a display electrode through the through-hole of an insulating film.

本発明に用いられる有機トランジスタについて図を参照しながら説明する。図2は本発明に用いられる有機トランジスタの例を示す概略断面図である。図2(a)に例示するように、本発明に用いられる有機トランジスタ2は、絶縁性フィルム1上に形成されたゲート電極2aと、上記ゲート電極2aを覆うように形成されたゲート絶縁層2bと、上記ゲート絶縁層2b上にチャネル領域を構成するように形成されたソース電極2cおよびドレイン電極2dと、上記チャネル領域上に形成され、有機半導体材料からなる有機半導体層2eとを有するものであってもよい。このような例において上記有機トランジスタ2と表示電極3とは、上記絶縁性フィルム1の貫通孔内に形成された通電部5に上記ドレイン電極2dと、表示電極3とが接続されることにより通電状態にされている。   The organic transistor used in the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of an organic transistor used in the present invention. As illustrated in FIG. 2A, the organic transistor 2 used in the present invention includes a gate electrode 2a formed on the insulating film 1 and a gate insulating layer 2b formed so as to cover the gate electrode 2a. A source electrode 2c and a drain electrode 2d formed on the gate insulating layer 2b so as to form a channel region, and an organic semiconductor layer 2e formed on the channel region and made of an organic semiconductor material. There may be. In such an example, the organic transistor 2 and the display electrode 3 are energized by connecting the drain electrode 2d and the display electrode 3 to the energizing portion 5 formed in the through hole of the insulating film 1. It is in a state.

また、図2(b)に例示するように、本発明に用いられる有機トランジスタ2は、絶縁性フィルム1上に形成され、有機半導体材料からなる有機半導体層2eと、上記有機半導体層2e上においてチャネル領域を構成するように形成されたソース電極2cおよびドレイン電極2dと、上記チャネル領域上に形成されたゲート絶縁層2bと、上記ゲート絶縁層2b上に形成されたゲート電極2aとを有するものであってもよい。このような例においても上記有機トランジスタ2と表示電極3とは、上記絶縁性フィルム1の貫通孔内に形成された通電部5に上記ドレイン電極2dと、表示電極3とが接続されることにより通電状態にされている。   Further, as illustrated in FIG. 2B, the organic transistor 2 used in the present invention is formed on the insulating film 1 and includes an organic semiconductor layer 2e made of an organic semiconductor material and the organic semiconductor layer 2e. A source electrode 2c and a drain electrode 2d formed so as to constitute a channel region, a gate insulating layer 2b formed on the channel region, and a gate electrode 2a formed on the gate insulating layer 2b It may be. Even in such an example, the organic transistor 2 and the display electrode 3 are connected by the drain electrode 2d and the display electrode 3 being connected to the energizing portion 5 formed in the through hole of the insulating film 1. The power is on.

ここで、上記図2(a)に例示した有機トランジスタは、ボトムゲート型構造を有するものとなり、上記図2(b)に例示した有機トランジスタはトップゲート型構造を有するものとなるが、本発明に用いられる有機トランジスタの構造としては、図2に例示した構造に限定されるものではなく、任意の構造の有機トランジスタを用いることができる。   Here, the organic transistor illustrated in FIG. 2A has a bottom-gate structure, and the organic transistor illustrated in FIG. 2B has a top-gate structure. The structure of the organic transistor used in is not limited to the structure illustrated in FIG. 2, and an organic transistor having an arbitrary structure can be used.

なお、上記図2においては、ドレイン電極と表示電極とが接続されることにより有機トランジスタと表示電極とが通電状態にされた例を示したが、本発明において有機トランジスタが用いられる態様としては、このような態様に限定されるものではなく、例えば、有機トランジスタと表示電極とがソース電極と表示電極とが接続されることにより通電状態にされたものであってもよい。   In FIG. 2, the example in which the organic transistor and the display electrode are energized by connecting the drain electrode and the display electrode is shown. However, as an aspect in which the organic transistor is used in the present invention, For example, the organic transistor and the display electrode may be energized by connecting the source electrode and the display electrode.

上述したように本発明に用いられる有機トランジスタは、有機半導体材料からなる有機半導体層を有するものであるが、上記有機半導体材料としては、本発明の有機半導体素子の用途等に応じて、所望の半導体特性を備える有機半導体層を形成できる材料であれば特に限定されるものではなく、一般的に有機トランジスタに用いられる有機半導体材料を用いることができる。このような有機半導体材料としては、例えば、π電子共役系の芳香族化合物、鎖式化合物、有機顔料、有機ケイ素化合物等を挙げることができる。より具体的には、ペンタセン等の低分子系有機半導体材料、および、ポリピロール、ポリ(N−置換ピロール)、ポリ(3−置換ピロール)、ポリ(3,4−二置換ピロール)等のポリピロール類、ポリチオフェン、ポリ(3−置換チオフェン)、ポリ(3,4−二置換チオフェン)、ポリベンゾチオフェン等のポリチオフェン類、ポリイソチアナフテン等のポリイソチアナフテン類、ポリチェニレンビニレン等のポリチェニレンビニレン類、ポリ(p−フェニレンビニレン)等のポリ(p−フェニレンビニレン)類、ポリアニリン、ポリ(N−置換アニリン)等のポリアニリン類、ポリアセチレン等のポリアセチレン類、ポリジアセチレン、ポリアズレン等のポリアズレン類等の高分子系有機半導体材料を挙げることができる。なかでも本発明においては、ペンタセンまたはポリチオフェン類を好適に用いることができる。   As described above, the organic transistor used in the present invention has an organic semiconductor layer made of an organic semiconductor material. As the organic semiconductor material, depending on the use of the organic semiconductor element of the present invention, etc. The material is not particularly limited as long as it is a material capable of forming an organic semiconductor layer having semiconductor characteristics, and organic semiconductor materials generally used for organic transistors can be used. Examples of such organic semiconductor materials include π-electron conjugated aromatic compounds, chain compounds, organic pigments, and organosilicon compounds. More specifically, low molecular organic semiconductor materials such as pentacene, and polypyrroles such as polypyrrole, poly (N-substituted pyrrole), poly (3-substituted pyrrole), and poly (3,4-disubstituted pyrrole). , Polythiophene, poly (3-substituted thiophene), poly (3,4-disubstituted thiophene), polythiophenes such as polybenzothiophene, polyisothianaphthenes such as polyisothianaphthene, and polychess such as polychenylene vinylene Nylene vinylenes, poly (p-phenylene vinylenes) such as poly (p-phenylene vinylene), polyanilines such as polyaniline and poly (N-substituted aniline), polyacetylenes such as polyacetylene, and polyazulenes such as polydiacetylene and polyazulene High molecular organic semiconductor materials such as Of these, pentacene or polythiophenes can be preferably used in the present invention.

また、本発明に用いられる有機半導体層の厚みについては、上記有機半導体材料の種類等に応じて所望の半導体特性を発現させることができる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本発明に用いられる有機半導体層の厚みは1000nm以下であることが好ましく、なかでも5nm〜300nmの範囲内であることが好ましく、特に20nm〜100nmの範囲内であることが好ましい。   In addition, the thickness of the organic semiconductor layer used in the present invention is not particularly limited as long as the desired semiconductor characteristics can be expressed according to the type of the organic semiconductor material. In particular, the thickness of the organic semiconductor layer used in the present invention is preferably 1000 nm or less, more preferably in the range of 5 nm to 300 nm, and particularly preferably in the range of 20 nm to 100 nm.

また、上述したように本発明に用いられる有機トランジスタには、通常、上記有機半導体層以外にゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極およびドレイン電極が用いられるが、これらの各構成については、一般的に有機トランジスタに用いられるものと同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。   In addition, as described above, the organic transistor used in the present invention usually includes a gate electrode, a gate insulating layer, a source electrode and a drain electrode in addition to the organic semiconductor layer. In addition, since it is the same as that used for the organic transistor, detailed description is omitted here.

5.有機半導体素子
本発明の有機半導体素子は、有機トランジスタと表示電極とが絶縁性フィルムの互いに異なる表面上に形成され、当該絶縁性フィルムに形成された貫通孔を通じて、有機トランジスタと表示電極とが通電するように接続されていることを特徴とするものであるが、上記有機トランジスタと表示電極とが上記貫通孔を通して接続されている態様としては、有機トランジスタと表示電極とが通電するような態様であれば特に限定されるものではない。なかでも本発明においては、上記絶縁性フィルムに形成された貫通孔内に、当該貫通孔を貫くように通電部が形成され、当該通電部に有機トランジスタおよび表示電極が接続されることにより、有機トランジスタと表示電極とが通電するように接続されていることが好ましい(図1、図2参照)。
5. Organic semiconductor element The organic semiconductor element of the present invention is such that an organic transistor and a display electrode are formed on different surfaces of an insulating film, and the organic transistor and the display electrode are energized through a through-hole formed in the insulating film. As an aspect in which the organic transistor and the display electrode are connected through the through-hole, the organic transistor and the display electrode are electrically connected. There is no particular limitation as long as it is present. In particular, in the present invention, a current-carrying part is formed in the through-hole formed in the insulating film so as to penetrate the through-hole, and an organic transistor and a display electrode are connected to the current-carrying part, whereby organic It is preferable that the transistor and the display electrode are connected so as to be energized (see FIGS. 1 and 2).

本発明に用いられる通電部としては、有機トランジスタと表示電極とが通電させることができるように、電導性材料から形成されたものであれば特に限定されるものではない。このような通電部としては、例えば、上記絶縁性フィルムの貫通孔を閉塞させるように形成されたものと、上記貫通孔を閉塞させることなく、上記貫通孔の内側の表面上のみに形成されたものとを挙げることができる。   The energization part used in the present invention is not particularly limited as long as it is made of a conductive material so that the organic transistor and the display electrode can be energized. As such a current-carrying part, for example, one formed so as to close the through-hole of the insulating film, and formed only on the inner surface of the through-hole without closing the through-hole. Can be mentioned.

このような通電部について図を参照しながら説明する。本発明の有機半導体素子において、上記通電部が形成される態様の一例を示す概略断面図である。図3(a)に例示するように、本発明における通電部5は、絶縁性フィルム1の貫通孔を閉塞させるように形成されたものであってもよく、あるいは図3(b)に例示するように絶縁性フィルム1に形成された貫通孔を閉塞させることなく、当該貫通孔の内側の表面上のみに形成されたものであってもよい。   Such an energizing unit will be described with reference to the drawings. In the organic-semiconductor element of this invention, it is a schematic sectional drawing which shows an example of the aspect in which the said electricity supply part is formed. As illustrated in FIG. 3A, the energizing portion 5 in the present invention may be formed so as to close the through hole of the insulating film 1, or illustrated in FIG. 3B. Thus, it may be formed only on the inner surface of the through hole without closing the through hole formed in the insulating film 1.

本発明においては、上記のいずれの態様で形成された通電部であっても好適に用いることができる。
なお、上記通電部として絶縁性フィルムに設けられた貫通孔を閉塞させることなく、当該貫通孔の内側の表面上のみに形成されたものを用いる場合、貫通孔に内側の表面上に形成される通電部の厚みは特に限定されないが、より低い電気抵抗で有機トランジスタと表示電極と接続させるという観点からは、100nm〜10μmの範囲内であることが好ましく、200nm〜5μmの範囲内であることがより好ましく、500nm〜5μmの範囲内であることがさらに好ましい。
In this invention, even if it is the electricity supply part formed in said aspect, it can be used suitably.
In addition, when using what was formed only on the inner surface of the said through-hole without obstruct | occluding the through-hole provided in the insulating film as said electricity supply part, it forms on the inner surface in the said through-hole. The thickness of the current-carrying part is not particularly limited, but from the viewpoint of connecting the organic transistor and the display electrode with lower electrical resistance, it is preferably in the range of 100 nm to 10 μm, and preferably in the range of 200 nm to 5 μm. More preferably, it is further in the range of 500 nm to 5 μm.

上記通電部に用いられる電導性材料としては、有機トランジスタと表示電極とを通電させることが可能な通電部を形成できるものであれば特に限定されるものではない。このような電導性材料としては、例えば、金、銅、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、スズ等の金属材料とポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン等の導電性高分子材料等を挙げることができる。本発明においてはこれらのいずれの電導性材料であっても好適に用いることができるが、なかでも上記通電部として絶縁性フィルムの貫通孔を閉塞させるように形成されたものを用いる場合は銅等のめっき金属等を用いることが好ましい。一方、上記通電部として絶縁性フィルムに形成された貫通孔を閉塞させることなく、当該貫通孔の内側の表面上のみに形成されたものを用いる場合は、銅等のめっき金属等、金、銀、銅等の導電性ペースト等を用いることが好ましい。   The conductive material used for the energization part is not particularly limited as long as an energization part capable of energizing the organic transistor and the display electrode can be formed. Examples of such a conductive material include metal materials such as gold, copper, silver, aluminum, chromium, nickel, and tin, and conductive polymer materials such as polyaniline and polyethylenedioxythiophene. In the present invention, any of these conductive materials can be suitably used. However, when using a material formed so as to close the through-hole of the insulating film as the current-carrying portion, copper or the like is used. It is preferable to use a plated metal or the like. On the other hand, when using what was formed only on the surface inside the said through-hole without obstruct | occluding the through-hole formed in the insulating film as said electricity supply part, gold | metal | money, silver, etc. It is preferable to use a conductive paste such as copper.

なお、本発明に用いられる電導性材料は1種類のみであってもよく、あるいは2種類以上であってもよい。   In addition, the conductive material used for this invention may be only one type, or may be two or more types.

また本発明の有機半導体素子は、有機トランジスタと表示電極とが絶縁性フィルムの互いに異なる表面上に形成されていることを特徴とするものであるが、上記有機トランジスタが形成される位置と、上記表示電極が形成される位置との関係については特に限定されるものではない。したがって、本発明の有機半導体素子においては、上記絶縁性フィルム上に上記有機トランジスタが形成されている位置と、上記絶縁性フィルム上に上記表示電極が形成されている位置とが、上記絶縁性フィルムの厚み方向において重なっていてもよく、あるいは両者の位置が重なっていなくてもよい。   The organic semiconductor element of the present invention is characterized in that the organic transistor and the display electrode are formed on different surfaces of the insulating film, and the position where the organic transistor is formed, The relationship with the position where the display electrode is formed is not particularly limited. Therefore, in the organic semiconductor element of the present invention, the position where the organic transistor is formed on the insulating film and the position where the display electrode is formed on the insulating film are the insulating film. May overlap in the thickness direction, or the positions of both may not overlap.

図4は本発明の有機半導体素子において上記有機トランジスタと上記表示電極とが形成される位置関係について、その一例を示す概略断面図である。図4に例示するように、本発明の有機半導体素子10において、上記絶縁性フィルム1上に上記有機トランジスタ2が形成されている位置と、上記絶縁性フィルム1上に上記表示電極3が形成されている位置との関係は、図4(a)に例示するように、上記絶縁性フィルムの厚み方向において互いに重なる態様であってもよく、あるいは図4(b)に例示するように両者の位置が重なっていない態様であってもよい。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the positional relationship where the organic transistor and the display electrode are formed in the organic semiconductor element of the present invention. As illustrated in FIG. 4, in the organic semiconductor element 10 of the present invention, the position where the organic transistor 2 is formed on the insulating film 1, and the display electrode 3 is formed on the insulating film 1. As illustrated in FIG. 4 (a), the relationship between the positions of the insulating films may overlap with each other in the thickness direction of the insulating film, or the positions of both may be as illustrated in FIG. 4 (b). It may be an aspect in which the two do not overlap.

本発明においては、上記絶縁性フィルム上に上記有機トランジスタが形成されている位置と、上記絶縁性フィルム上に上記表示電極が形成されている位置とが、上記絶縁性フィルムの厚み方向において重なっている態様と、上記絶縁性フィルム上に上記有機トランジスタが形成されている位置と、上記絶縁性フィルム上に上記表示電極が形成されている位置とが重なっていない態様のいずれであっても好適に用いることができる。前者の態様は、特に本発明の有機半導体素子においてより高い開口率を実現できるという利点があり、また後者の態様は、特に本発明の有機半導体素子を液晶表示装置等の透過光を利用する表示装置にも使用することが可能であるという利点を有する。   In the present invention, the position where the organic transistor is formed on the insulating film and the position where the display electrode is formed on the insulating film overlap in the thickness direction of the insulating film. Preferably, any of the embodiments in which the position where the organic transistor is formed on the insulating film and the position where the display electrode is formed on the insulating film do not overlap with each other is preferable. Can be used. The former aspect has an advantage that a higher aperture ratio can be realized particularly in the organic semiconductor element of the present invention, and the latter aspect particularly displays the organic semiconductor element of the present invention using transmitted light from a liquid crystal display device or the like. It has the advantage that it can also be used in devices.

本発明の有機半導体素子は、少なくとも絶縁性フィルム、有機トランジスタおよび表示電極を有するものであるが、必要に応じて他の任意の構成が用いられてもよい。このような任意の構成としては、本発明の有機半導体素子の用途等に応じて、本発明の有機半導体素子に所望の機能を付与することが可能なものを適宜選択して用いることができる。なかでも上記任意の構成として本発明に用いられることが好ましいものとしては、例えば、上記有機トランジスタを覆うように形成されるパッシベーション層を挙げることができる。このようなパッシベーション層が用いられることにより、上記有機トランジスタの経時劣化を防止することができるため、本発明の有機半導体素子をより耐久性に優れたものにできるという利点がある。   Although the organic semiconductor element of this invention has an insulating film, an organic transistor, and a display electrode at least, other arbitrary structures may be used as needed. As such an arbitrary configuration, a material capable of imparting a desired function to the organic semiconductor element of the present invention can be appropriately selected and used depending on the application of the organic semiconductor element of the present invention. Among these, a preferable thing used in the present invention as the above-mentioned arbitrary configuration is, for example, a passivation layer formed so as to cover the organic transistor. By using such a passivation layer, it is possible to prevent deterioration of the organic transistor with time, and thus there is an advantage that the organic semiconductor element of the present invention can be made more durable.

図5は本発明の有機半導体素子にパッシベーション層が用いられる場合の一例を示す概略断面図である。図5に例示するように本発明の有機半導体素子10は、有機トランジスタ2を覆うようにパッシベーション層4が形成されたものであってもよい。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example where a passivation layer is used in the organic semiconductor element of the present invention. As illustrated in FIG. 5, the organic semiconductor element 10 of the present invention may have a passivation layer 4 formed so as to cover the organic transistor 2.

ここで、本発明の有機半導体素子は有機トランジスタと、表示電極とが絶縁性フィルムの互いに異なる表面上に形成されていることから、有機トランジスタに用いられる有機半導体材料に対し、高開口率な表示電極を維持した状態での最適なパッシベーション層を採用することが可能になるという利点がある。
例えば、有機トランジスタに用いられる有機半導体材料が有機溶媒等に浸食されやすく、有機半導体層上に新たに絶縁層を形成することで製造される半導体素子の性能が著しく低下する場合には、封止材を上記有機トランジスタの周囲もしくは有機トランジスタを形成した基材周囲に塗工し、不活性ガス雰囲気中にてガスバリア性を有する高分子フィルムもしくはガラス等を貼り合わせる方法を選択することができる。つまり、上記の貼り合せによるパッシベーション層を用いて、有機半導体素子を集積化した有機半導体素子アレイを封止した場合、有機トランジスタと表示電極とが絶縁性フィルムの互いに異なる表面上に形成されていることから、張り合わせに用いるガスバリア性を有する高分子フィルムもしくはガラス等を表示電極形成のために別途加工することなく、高開口率な表示電極を有する有機半導体装置を製造することができる。
Here, in the organic semiconductor element of the present invention, since the organic transistor and the display electrode are formed on different surfaces of the insulating film, a display having a high aperture ratio with respect to the organic semiconductor material used for the organic transistor. There is an advantage that it is possible to employ an optimum passivation layer while maintaining the electrode.
For example, when the performance of a semiconductor device manufactured by forming an insulating layer on the organic semiconductor layer is significantly deteriorated because the organic semiconductor material used in the organic transistor is easily eroded by an organic solvent or the like, sealing is performed. A method can be selected in which a material is applied around the organic transistor or around the base material on which the organic transistor is formed, and a polymer film or glass having a gas barrier property is bonded in an inert gas atmosphere. In other words, when an organic semiconductor element array in which organic semiconductor elements are integrated is sealed using the above-described passivation layer, the organic transistor and the display electrode are formed on different surfaces of the insulating film. Therefore, an organic semiconductor device having a display electrode with a high aperture ratio can be manufactured without separately processing a polymer film or glass having gas barrier properties used for bonding for forming the display electrode.

本発明に用いられるパッシベーション層としては、例えば、フルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリビニルフルオライド(PVD)等のフッ素系樹脂からなるものや、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、シリコーン樹脂、または有機−無機ハイブリッド材料等を挙げることができる。   Examples of the passivation layer used in the present invention include those made of fluororesins such as fluoroethylene, polyvinylidene fluoride (PVDF), and polyvinyl fluoride (PVD), and acrylics such as polymethyl methacrylate (PMMA). Examples thereof include resins, epoxy resins, cardo resins, silicone resins, and organic-inorganic hybrid materials.

6.有機半導体素子の製造方法
本発明の有機半導体素子は、一般的に有機トランジスタが用いられた有機半導体素子を製造する方法として公知の方法を適宜選択して用いることによって製造することができる。もっとも、本発明の有機半導体素子は、後述する「B.有機半導体素子の製造方法」の項において詳述する有機半導体素子の製造方法を用いることによって、より簡易な工程で製造することが可能である。
6). Manufacturing Method of Organic Semiconductor Element The organic semiconductor element of the present invention can be manufactured by appropriately selecting and using a known method as a method for manufacturing an organic semiconductor element in which an organic transistor is generally used. However, the organic semiconductor element of the present invention can be manufactured in a simpler process by using the method for manufacturing an organic semiconductor element described in detail in the section “B. Method for Manufacturing an Organic Semiconductor Element” described later. is there.

B.有機半導体素子の製造方法
次に、本発明の有機半導体素子の製造方法について説明する。上述したように本発明の有機半導体素子の製造方法は、絶縁性材料からなる絶縁性フィルムと、上記絶縁性フィルム上に形成された電極層とを有する有機半導体素子用基板を用い、上記有機半導体素子用基板の、上記絶縁性フィルム側から上記絶縁性フィルムに貫通孔を形成する絶縁性フィルム貫通工程と、上記絶縁性フィルムに形成された貫通孔内に、上記貫通孔を貫くように形成され、上記電極層に接続するように導電性材料からなる通電部を形成する、通電部形成工程と、上記有機半導体素子用基板の上記絶縁性フィルム上であり、かつ上記通電部に接続されるように有機トランジスタを形成する有機トランジスタ形成工程とを有することを特徴とするものである。
B. Next, a method for manufacturing an organic semiconductor element of the present invention will be described. As described above, the organic semiconductor element manufacturing method of the present invention uses the organic semiconductor element substrate having an insulating film made of an insulating material and an electrode layer formed on the insulating film. An insulating film penetrating step of forming a through hole in the insulating film from the insulating film side of the element substrate, and a through hole formed in the insulating film so as to penetrate the through hole. A current-carrying part forming step of forming a current-carrying part made of a conductive material so as to be connected to the electrode layer; and on the insulating film of the organic semiconductor element substrate and to be connected to the current-carrying part. And an organic transistor forming step of forming an organic transistor.

このような本発明の有機半導体素子の製造方法について図を参照しながら説明する。図6は、本発明の有機半導体素子の製造方法について、その一例を示す概略図である。図6に例示するように、本発明の有機半導体素子の製造方法は、絶縁性材料からなる絶縁性フィルム1と、上記絶縁性フィルム1上に形成された電極層3’とを有する有機半導体素子用基板11を用い(図6(a))、上記有機半導体素子用基板11の、上記絶縁性フィルム1側から上記絶縁性フィルム1に貫通孔を形成する絶縁性フィルム貫通工程と(図6(b))、上記絶縁性フィルム1に形成された貫通孔内に、上記貫通孔を貫くように形成され、上記電極層3’に接続するように導電性材料からなる通電部5を形成する通電部形成工程と(図6(c))、上記絶縁性フィルム1上であり、かつ上記通電部5に接続されるように有機トランジスタ2を形成する有機トランジスタ形成工程と(図6(d))、上記電極層3’をパターニングする電極層パターニング工程と(図6(e))、を有するものであり、貫通孔を有する絶縁性フィルム1と、上記絶縁性フィルム1上に形成された有機トランジスタ2と、上記絶縁性フィルム1の上記有機トランジスタ2が形成された面とは反対側の面上に形成された表示電極3とが、上記通電部5を介して通電するように接続された構成を有する有機半導体素子10を製造するものである(図6(e))。   Such a method for producing an organic semiconductor element of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic view showing an example of the method for producing an organic semiconductor element of the present invention. As illustrated in FIG. 6, the method for producing an organic semiconductor element of the present invention includes an insulating film 1 made of an insulating material and an electrode layer 3 ′ formed on the insulating film 1. An insulating film penetrating step of forming a through hole in the insulating film 1 from the insulating film 1 side of the organic semiconductor element substrate 11 (FIG. 6 (a)). b)) Energization for forming a current-carrying portion 5 made of a conductive material so as to penetrate the through-hole in the through-hole formed in the insulating film 1 and to be connected to the electrode layer 3 ′. Part forming step (FIG. 6C), an organic transistor forming step for forming the organic transistor 2 on the insulating film 1 and connected to the current-carrying part 5 (FIG. 6D) The electrode layer 3 ' An electrode layer patterning step (FIG. 6E), an insulating film 1 having a through hole, an organic transistor 2 formed on the insulating film 1, and the insulating film 1 An organic semiconductor element 10 having a configuration in which a display electrode 3 formed on a surface opposite to the surface on which the organic transistor 2 is formed is connected to be energized through the energization unit 5 is manufactured. (FIG. 6 (e)).

本発明の有機半導体素子の製造方法によれば、上記有機トランジスタ形成工程において、上記有機半導体素子用基板の絶縁性フィルム上に有機トランジスタを形成することにより、上記有機トランジスタと上記電極層とが、上記絶縁性フィルムの互いに反対側の表面上に形成されることになる。このため、本発明によれば、別途絶縁層等の新たな構成を形成することなく、簡易な工程で高開口率の有機半導体素子を製造することができる。
また本発明によれば、上記有機トランジスタと上記表示電極とが、上記絶縁性フィルムのそれぞれ反対側の表面上に形成されるため、開口率を高めるために従来以上の更なる高密度で有機トランジスタおよび表示電極を形成したとしても、製造過程において有機トランジスタと表示電極とが短絡することを物理的に防止することができる。このため、本発明によれば、より高開口率で、よりトランジスタ特性に優れた有機半導体素子を得ることができる。
さらに本発明によれば、予め絶縁性フィルムと電極層とが積層された構成を有する有機半導体素子用基板を用いることにより、電極の表面を凹凸の無い平坦なものにすることができる。このため、本発明によれば表示装置に用いられた場合に、優れた表示品質を達成することが可能な有機半導体素子を製造することができる。
このようなことから、本発明によれば有機トランジスタが用いられた有機半導体素子であって、表示装置に用いられた場合に高精細な画像を優れた品質で表示することが可能な有機半導体素子を簡易な工程で製造することができる。
According to the method for producing an organic semiconductor element of the present invention, in the organic transistor formation step, the organic transistor and the electrode layer are formed by forming an organic transistor on the insulating film of the organic semiconductor element substrate. The insulating film is formed on the opposite surfaces. Therefore, according to the present invention, an organic semiconductor element having a high aperture ratio can be manufactured by a simple process without forming a new structure such as an insulating layer.
According to the present invention, the organic transistor and the display electrode are formed on the opposite surfaces of the insulating film, so that the organic transistor has a higher density than the conventional one in order to increase the aperture ratio. Even if the display electrode is formed, it is possible to physically prevent the organic transistor and the display electrode from being short-circuited during the manufacturing process. Therefore, according to the present invention, an organic semiconductor element having a higher aperture ratio and more excellent transistor characteristics can be obtained.
Furthermore, according to this invention, the surface of an electrode can be made flat without an unevenness | corrugation by using the board | substrate for organic-semiconductor elements which has the structure by which the insulating film and the electrode layer were laminated | stacked previously. For this reason, according to the present invention, when used in a display device, an organic semiconductor element capable of achieving excellent display quality can be manufactured.
Therefore, according to the present invention, an organic semiconductor element using an organic transistor, which can display a high-definition image with excellent quality when used in a display device. Can be manufactured by a simple process.

本発明の有機半導体素子の製造方法は、少なくとも絶縁性フィルム貫通工程、通電部形成工程、および有機トランジスタ形成工程とを有するものであり、必要に応じて他の任意の工程を有してもよいものである。
以下、本発明に用いられる各工程について順に説明する。
The method for producing an organic semiconductor element of the present invention includes at least an insulating film penetration step, a current-carrying portion forming step, and an organic transistor forming step, and may include other optional steps as necessary. Is.
Hereafter, each process used for this invention is demonstrated in order.

1.絶縁性フィルム貫通工程
まず、本発明に用いられる絶縁性フィルム貫通工程について説明する。本工程は、絶縁性材料からなる絶縁性フィルムと、上記絶縁性フィルム上に形成された電極層とを有する有機半導体素子用基板を用い、上記有機半導体素子用基板の、上記絶縁性フィルム側から上記絶縁性フィルムに貫通孔を形成する工程である。
以下、このような絶縁性フィルム貫通工程について説明する。
1. Insulating Film Penetration Step First, the insulating film penetration step used in the present invention will be described. This step uses an organic semiconductor element substrate having an insulating film made of an insulating material and an electrode layer formed on the insulating film, from the insulating film side of the organic semiconductor element substrate. It is a step of forming a through hole in the insulating film.
Hereinafter, such an insulating film penetration step will be described.

(1)有機半導体素子用基板
まず、本工程に用いられる有機半導体素子用基板について説明する。本工程に用いられる有機半導体素子用基板は、絶縁性材料からなる絶縁性フィルムと、上記絶縁性フィルム上に形成された電極層とを有するものである。
ここで、上記電極層は、本発明によって製造される有機半導体素子において表示電極として用いられるものである。
(1) Substrate for organic semiconductor element First, the substrate for organic semiconductor element used in this step will be described. The substrate for an organic semiconductor element used in this step has an insulating film made of an insulating material and an electrode layer formed on the insulating film.
Here, the said electrode layer is used as a display electrode in the organic-semiconductor element manufactured by this invention.

上記絶縁性フィルムとしては、絶縁性フィルムは絶縁性を有する絶縁性材料からなり、所望の絶縁性を示すものであれば特に限定されるものではない。
ここで、本発明に用いられる絶縁性フィルムは、上記「A.有機半導体素子」の項において説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
The insulating film is not particularly limited as long as the insulating film is made of an insulating material having an insulating property and exhibits a desired insulating property.
Here, since the insulating film used in the present invention is the same as that described in the section “A. Organic semiconductor element”, description thereof is omitted here.

また、本発明に用いられる電極層は、本発明によって製造される有機半導体素子において表示電極として用いられるものである。このため、本発明に用いられる電極層は表示電極として利用することが可能な導電性を有するものであれば特に限定されるものではない。また、本発明に用いられる電極層は、上記絶縁性フィルム表面の全面に形成されたものであってもよく、あるいはパターン状に形成されたものであってもよい。
ここで、本発明に用いられる電極層は、絶縁性フィルム表面の全面に形成される場合があることを除いては、上記「A.有機半導体素子」の項において説明した表示電極と同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。
Moreover, the electrode layer used for this invention is used as a display electrode in the organic-semiconductor element manufactured by this invention. For this reason, the electrode layer used for this invention will not be specifically limited if it has the electroconductivity which can be utilized as a display electrode. Further, the electrode layer used in the present invention may be formed on the entire surface of the insulating film or may be formed in a pattern.
Here, the electrode layer used in the present invention is the same as the display electrode described in the section “A. Organic semiconductor element” except that the electrode layer may be formed on the entire surface of the insulating film. Therefore, detailed description here is omitted.

なお、本発明おける電極層が上記絶縁性フィルム表面の全面に形成されたものである場合は、後に当該電極層をパターニングする電極層パターニング工程が用いられることになる(図6参照)。   In addition, when the electrode layer in this invention is formed in the whole surface of the said insulating film surface, the electrode layer patterning process of patterning the said electrode layer later will be used (refer FIG. 6).

(2)貫通孔の形成方法
次に、本工程において上記絶縁性フィルムに貫通孔を形成する方法について説明する。本工程において上記絶縁性フィルムに貫通孔を形成する方法としては、上記有機半導体素子用基板の、上記絶縁性フィルム側から上記絶縁性フィルムに貫通孔を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。したがって、本工程は上記絶縁性フィルムに貫通孔が形成され、かつ上記電極層には全く孔が形成されない場合であってもよく、あるいは上記絶縁性フィルムに貫通孔が形成され、かつ上記電極層にも貫通していない孔が形成される場合であってもよい。
(2) Method for forming a through hole Next, a method for forming a through hole in the insulating film in this step will be described. In this step, the method of forming a through hole in the insulating film is not particularly limited as long as the method can form a through hole in the insulating film from the insulating film side of the organic semiconductor element substrate. is not. Therefore, this step may be a case where through holes are formed in the insulating film and no holes are formed in the electrode layer, or through holes are formed in the insulating film, and the electrode layer is formed. Also, a hole that does not pass through may be formed.

本工程において貫通孔を形成する方法としては、所定の位置に所望の大きさの貫通孔を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、上記絶縁性フィルムを分解することが可能なレーザー光等を、貫通孔を形成する位置のみに照射する方法、貫通孔を形成する位置のみが開口部とされたマスクを介して、上記絶縁性フィルムの表面に上記絶縁性フィルムを分解することが可能なエネルギー線を照射する方法、上記絶縁性フィルム上に貫通孔を形成する位置のみが開口部としたパターンをドライフィルム等により形成し、開口部の上記絶縁性フィルムを化学エッチングする方法、および、上記絶縁性フィルム上に貫通孔を形成する位置のみが開口部としたパターンをメタルマスク等により形成し、適当なガスを選択しプラズマエッチングする方法等を挙げることができる。本工程においてはこれらのいずれの方法であっても好適に用いることができるが、なかでもレーザーまたは化学エッチングによる加工方法が、微細な貫通孔の形成と安価な加工方法という観点から好ましい。また、レーザーを用いた場合では、バリの少ないホールを形成するため、高分子フィルムの分子結合を直接切断するアブレーション作用のある紫外線領域の波長が特に好ましい。   The method for forming the through hole in this step is not particularly limited as long as it can form a through hole of a desired size at a predetermined position. As such a method, a method of irradiating only the position where the through hole is formed with a laser beam or the like capable of decomposing the insulating film, or a mask in which only the position where the through hole is formed is an opening. A method of irradiating the surface of the insulating film with an energy beam capable of decomposing the insulating film, a dry film having a pattern in which only positions where through holes are formed on the insulating film are openings And a method of chemically etching the insulating film in the opening, and a pattern in which only the position where the through hole is formed on the insulating film is an opening is formed by a metal mask or the like, and an appropriate gas is formed. And a method of performing plasma etching. Any of these methods can be suitably used in this step, but among them, a processing method by laser or chemical etching is preferable from the viewpoint of forming fine through holes and an inexpensive processing method. Further, when a laser is used, a wavelength in the ultraviolet region having an ablation action that directly cuts the molecular bond of the polymer film is particularly preferable in order to form a hole with less burr.

2.通電部形成工程
次に、本発明に用いられる通電部について説明する。本工程は上記絶縁性フィルム貫通工程において上記絶縁性フィルムに形成された貫通孔内に、上記貫通孔を貫くように形成され、上記電極層に接続されるように導電性材料からなる通電部を形成する工程である。
2. Next, the energization part used in the present invention will be described. In this step, the current-carrying portion made of a conductive material is formed in the through-hole formed in the insulating film in the insulating film penetration step so as to penetrate the through-hole and connected to the electrode layer. It is a process of forming.

本工程において、上記絶縁性フィルムに形成された貫通孔内に通電部を形成する方法としては、上記貫通孔を貫くように通電部を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、上記貫通孔を電導性材料で閉塞させるように通電部を形成する方法と、上記貫通孔を閉塞させることなく、上記貫通孔の内側の表面上のみに電導性材料からなる通電部を形成する方法とを挙げることができる。前者の方法としては、例えば、貫通孔内部に優先的にめっき金属を析出させるビアフィル法等を挙げることができる。また後者の方法としては、例えば、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法、導電性溶液を用いたインクジェット法、スパッタ法、めっき法等を挙げることができる。本工程においてはこれらのいずれの方法であっても好適に用いることができるが、なかでも通電部の信頼性のため、貫通孔内の通電部の膜厚を上記「2.表示電極」に記載の厚みに形成することのできるめっき法、スクリーン印刷法が好ましい。   In this step, the method for forming the energization part in the through hole formed in the insulating film is not particularly limited as long as the energization part can be formed so as to penetrate the through hole. As such a method, a method of forming a current-carrying part so as to close the through hole with a conductive material, and a conductive material only on the inner surface of the through hole without closing the through hole. And a method of forming a current-carrying part. As the former method, for example, a via fill method in which a plated metal is preferentially deposited inside the through hole can be cited. Examples of the latter method include a screen printing method using a conductive paste, an ink jet method using a conductive solution, a sputtering method, and a plating method. Any of these methods can be preferably used in this step, but the thickness of the current-carrying part in the through-hole is described in “2. Display electrode” above for the reliability of the current-carrying part. A plating method and a screen printing method that can be formed to a thickness of 10 mm are preferable.

なお、本工程において通電部を形成するために用いられる電導性材料については、上記「A.有機半導体素子」の項において説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。   The conductive material used for forming the energization portion in this step is the same as that described in the above section “A. Organic semiconductor element”, and thus the description thereof is omitted here.

3.有機トランジスタ形成工程
次に、本発明に用いられる有機トランジスタ形成工程について説明する。本工程は、上記有機半導体素子用基板の上記絶縁性フィルム上であり、かつ上記通電部形成工程において形成された通電部に接続されるように有機トランジスタを形成する工程である。
3. Organic Transistor Forming Step Next, the organic transistor forming step used in the present invention will be described. This step is a step of forming an organic transistor on the insulating film of the substrate for an organic semiconductor element and connected to the energization part formed in the energization part forming step.

本工程において有機トランジスタを作製する方法としては、上記通電部形成工程において形成された通電部に接続されるように有機トランジスタを形成することができる方法であれば特に限定されるものではない。なかでも本工程においては、少なくともゲート電極、ゲート絶縁層、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極を有する構造の有機トランジスタを、上記ソース電極またはドレイン電極が上記通電部に接続されるように形成する方法が用いられることが好ましい。
ここで、本工程に用いられる有機トランジスタの形成方法としては、一般的に有機トランジスタを形成する方法として公知の方法を用いることができるため、ここでの説明は省略する。
The method for producing the organic transistor in this step is not particularly limited as long as the organic transistor can be formed so as to be connected to the energization part formed in the energization part forming step. In particular, in this step, an organic transistor having a structure including at least a gate electrode, a gate insulating layer, an organic semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode is formed so that the source electrode or the drain electrode is connected to the current-carrying portion. Preferably the method is used.
Here, as a method for forming the organic transistor used in this step, since a known method can be generally used as a method for forming the organic transistor, the description thereof is omitted here.

また、本工程において形成される有機トランジスタの構造は特に限定されるものではない。したがってトップゲート型構造を有する有機トランジスタが形成されてもよく、あるいはボトムゲート型構造を有する有機トランジスタが形成されてもよい。   Further, the structure of the organic transistor formed in this step is not particularly limited. Therefore, an organic transistor having a top gate structure may be formed, or an organic transistor having a bottom gate structure may be formed.

4.その他の工程
本発明の有機半導体素子の製造方法は、少なくとも上記絶縁性フィルム貫通工程、通電部形成工程、および有機トランジスタ形成工程を有するものであるが、必要に応じて他の任意の工程を有してもよいものである。このような他の工程としては本発明によって製造される有機半導体素子の用途等に応じて、所望の機能を有する有機半導体素子を製造するために必要な工程を適宜選択して用いることができる。なかでも本発明に好ましく用いられる任意の工程としては、上記有機トランジスタ形成後に実施され、上記有機トランジスタを覆うようにパッシベーション層を形成するパッシベーション層形成工程や、上記有機半導体素子用基板の電極層をパターニングすることにより表示電極を形成する、電極層パターニング工程等を挙げることができる。
4). Other Steps The method for producing an organic semiconductor element of the present invention includes at least the insulating film penetration step, the current-carrying portion forming step, and the organic transistor forming step, but has other optional steps as necessary. You may do it. As such other processes, processes necessary for producing an organic semiconductor element having a desired function can be appropriately selected and used depending on the use of the organic semiconductor element produced by the present invention. Among these, as an optional step preferably used in the present invention, a passivation layer forming step is carried out after forming the organic transistor, and a passivation layer is formed so as to cover the organic transistor, and an electrode layer of the substrate for an organic semiconductor element is used. The electrode layer patterning process etc. which form a display electrode by patterning can be mentioned.

上記パッシベーション層形成工程においてパッシベーション層を形成する方法としては、所望の材料からなるパッシベーション層を形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、所定の材料が溶媒に溶解されたパッシベーション層形成用塗工液を、上記有機トランジスタを覆うように塗工する方法、所定の材料からなるドライフィルムを上記有機トランジスタを覆うように貼付する方法、封止材を上記有機トランジスタの周囲に塗工し、不活性ガス雰囲気中にてガスバリア性を有する高分子フィルムもしくはガラス等を貼り合わせる方法等を挙げることができる。
なお、パッシベーション層を形成するために用いられる材料については、上記「A.有機半導体素子」の項において説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
The method for forming the passivation layer in the passivation layer forming step is not particularly limited as long as the method can form a passivation layer made of a desired material. For forming a passivation layer in which a predetermined material is dissolved in a solvent. A method of applying a coating liquid so as to cover the organic transistor, a method of applying a dry film made of a predetermined material so as to cover the organic transistor, and applying a sealing material around the organic transistor, Examples thereof include a method of laminating a polymer film or glass having gas barrier properties in an inert gas atmosphere.
The material used to form the passivation layer is the same as that described in the above section “A. Organic semiconductor element”, and thus the description thereof is omitted here.

また、電極層パターニング工程において電極層をパターニングする方法としては、本発明によって製造される有機半導体素子の用途等に応じて、電極層を所望の形状にパターニングできる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、例えば、フォトリソグラフィー法、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法、ディスペンス法、導電性溶液を用いたインクジェット法、ディップコート法、ビートコート法、ダイコート法等を挙げることができる。   In addition, the method for patterning the electrode layer in the electrode layer patterning step is particularly limited as long as it is a method capable of patterning the electrode layer into a desired shape according to the use of the organic semiconductor element produced by the present invention. is not. Examples of such a method include a photolithography method, a screen printing method using a conductive paste, a dispensing method, an ink jet method using a conductive solution, a dip coating method, a beat coating method, and a die coating method. it can.

5.有機半導体素子
本発明の有機半導体素子の製造方法によって製造される有機半導体素子は、貫通孔を有する絶縁性フィルムと、上記絶縁性フィルム上に形成された有機トランジスタと、上記絶縁性フィルムの上記有機トランジスタが形成された面とは反対側の面上に形成された表示電極とが、上記通電部を介して通電するように接続された構成を有するものとある。このような有機半導体素子については、上記「A.有機半導体素子」の項において説明した本発明に係る有機半導体素子と同様であるため、ここでの説明は省略する。
5. Organic Semiconductor Element An organic semiconductor element manufactured by the method for manufacturing an organic semiconductor element of the present invention includes an insulating film having a through hole, an organic transistor formed on the insulating film, and the organic film of the insulating film. A display electrode formed on a surface opposite to the surface on which the transistor is formed has a configuration in which the display electrode is connected so as to be energized through the energization portion. Such an organic semiconductor element is the same as the organic semiconductor element according to the present invention described in the above section “A. Organic semiconductor element”, and thus the description thereof is omitted here.

C.表示装置
次に本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、上記本発明の有機半導体素子が用いられたことを特徴とするものである。
C. Display Device Next, the display device of the present invention will be described. The display device of the present invention is characterized by using the organic semiconductor element of the present invention.

本発明の表示装置としては、上記本発明に係る有機半導体素子が用いられ、画像表示に寄与する各画素が、上記有機半導体素子が備える各有機トランジスタによってスイッチングされる構成を有するものであれば特に限定されるものではない。このような構成を有する表示装置としては、例えば、液晶ディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、および、有機ELディスプレイ装置等を挙げることができる。
また、本発明の有機半導体素子は、有機トランジスタと表示電極とが絶縁性フィルムの互いに異なる表面上に形成されていることから、高い開口率を実現することが可能なものである。したがって、本発明の表示装置としてはアクティブマトリクスが採用されたものであることが好ましい。
As the display device according to the present invention, the organic semiconductor element according to the present invention is used, and each pixel that contributes to image display is configured to be switched by each organic transistor included in the organic semiconductor element. It is not limited. Examples of the display device having such a configuration include a liquid crystal display device, an electrophoretic display device, and an organic EL display device.
The organic semiconductor element of the present invention can realize a high aperture ratio because the organic transistor and the display electrode are formed on different surfaces of the insulating film. Therefore, it is preferable that the display device of the present invention adopts an active matrix.

なお、本発明の表示装置については、従来のTFTアレイに替えて、上記本発明の有機半導体素子を用いること以外は一般的に公知のものと同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。   The display device of the present invention is generally the same as the known device except that the organic semiconductor element of the present invention is used in place of the conventional TFT array, and detailed description thereof is omitted here. .

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.

[実施例]
1.貫通孔形成工程
大きさ150mm×150mmの片面銅箔ポリイミド(Cu厚み:ポリイミド厚み=9μm:25μm)を有機半導体素子用基板として用い、ポリイミド側からYAGレーザーを照射し、50μmφの貫通孔をポリイミドのみに形成した。
[Example]
1. Through-hole forming process A 150 mm × 150 mm single-sided copper foil polyimide (Cu thickness: polyimide thickness = 9 μm: 25 μm) is used as a substrate for an organic semiconductor element, YAG laser is irradiated from the polyimide side, and a 50 μmφ through-hole is only polyimide Formed.

2.通電部形成工程
次いで、貫通孔底面の銅から銅電解メッキにより銅を析出成長させて貫通孔内に通電部を形成した。このときに析出成長させた銅は貫通孔を閉塞させるように成長し、接触式段差計の測定結果によると貫通孔底の銅箔面より23μmの高さまで銅が析出成長していた。
2. Next, a current-carrying portion was formed in the through-hole by depositing and growing copper from copper on the bottom surface of the through-hole by copper electrolytic plating. At this time, the copper that had been grown by growth grew so as to close the through-hole, and according to the measurement result of the contact-type step gauge, the copper had grown to a height of 23 μm from the copper foil surface at the bottom of the through-hole.

3.電極層パターニング工程
次に、銅箔面上にフォトレジストをスピンコートした。その後、基材を100℃で1分乾燥させた後、50mJ/cmでパターン露光した。次に、表示電極とする部分以外のフォトレジストを除去するために現像工程を行い、その後、エッチング工程にて現像工程で露出した部分の銅を除去した。次いで、現像工程とエッチング工程にて形成した表示電極上のレジストをレジスト剥離液にて剥離し、450μm角の表示電極を形成した。
3. Electrode Layer Patterning Step Next, a photoresist was spin coated on the copper foil surface. Thereafter, the substrate was dried at 100 ° C. for 1 minute, and then subjected to pattern exposure at 50 mJ / cm 2 . Next, a developing step was performed to remove the photoresist other than the portion to be the display electrode, and then the copper exposed in the developing step was removed in the etching step. Subsequently, the resist on the display electrode formed in the development process and the etching process was stripped with a resist stripping solution to form a 450 μm square display electrode.

4.有機トランジスタ形成工程
(ゲート電極形成工程)
次に、上記表示電極と反対側のポリイミド表面にアルミニウムをスパッタ法により成膜し、膜厚150nmのアルミニウム層を形成した。次いで、上記アルミ二ウム層上にフォトレジストをスピンコートした。その後、100℃で1分乾燥させた後、50mJ/cmでパターン露光した。次に、ゲート電極とする部分以外のフォトレジストを除去するために現像工程を行い、その後、エッチング工程にて現像工程で露出した部分のアルミニウムを除去した。次いで、現像工程とエッチング工程にて形成したゲート電極パターン上のレジストをレジスト剥離液にて剥離し、ゲート電極を形成した。
4). Organic transistor formation process (gate electrode formation process)
Next, aluminum was formed into a film on the polyimide surface opposite to the display electrode by a sputtering method to form an aluminum layer having a thickness of 150 nm. Next, a photoresist was spin-coated on the aluminum layer. Then, after making it dry at 100 degreeC for 1 minute, pattern exposure was carried out at 50 mJ / cm < 2 >. Next, a developing step was performed to remove the photoresist other than the portion to be the gate electrode, and then the aluminum exposed in the developing step was removed in the etching step. Next, the resist on the gate electrode pattern formed in the development process and the etching process was stripped with a resist stripping solution to form a gate electrode.

(ゲート絶縁層形成工程)
次に、上記有機半導体素子用基板のポリイミド表面にゲート絶縁層としてフォトレジスト(アクリル系ネガレジスト)をスピンコートした。その後、120℃で2分乾燥させた後、350mJ/cmでパターン露光した。次に、ゲート電極以外の部分を除去するために現像工程を行い、その後、150℃のオーブンで30分乾燥させ、膜厚1.1μmのゲート絶縁層を形成した。
(Gate insulation layer formation process)
Next, a photoresist (acrylic negative resist) was spin-coated as a gate insulating layer on the polyimide surface of the organic semiconductor element substrate. Then, after drying at 120 ° C. for 2 minutes, pattern exposure was performed at 350 mJ / cm 2 . Next, a development process was performed to remove portions other than the gate electrode, and then the film was dried in an oven at 150 ° C. for 30 minutes to form a gate insulating layer having a thickness of 1.1 μm.

(ソース・ドレイン電極形成工程と貫通孔内の通電部とドレイン電極との導通工程)
上記ゲート絶縁層形成後、ゲート絶縁層を形成した表面上に、ソース・ドレイン電極形状の開口部を有するスクリーンマスクを用い、Agナノペースト(藤倉化成製)をスクリーン印刷し、ソース・ドレイン電極を形成した。このとき用いたスクリーンマスクのドレイン電極の開口部は、上記貫通孔形成工程でポリイミドフィルムに形成した貫通孔の領域まで開口部を有しているため、ソース・ドレイン電極形成と同時に貫通孔内の通電部とドレイン電極とを導通させた。このときスクリーン版は、500メッシュ、乳剤1μmのものを使用した。印刷条件は、印圧0.185MPa、クリアランス2.6mm、スキージスピード200mm/secで行った。その後、上記有機半導体素子用基板を150℃で30min焼成した。形成されたソース電極およびドレイン電極を反射型光学顕微鏡にて観察したところ、ソース電極とドレイン電極との電極間距離(チャネル長)は70μmであった。またソース・ドレイン電極の膜厚は2μmであった。
(Source / drain electrode formation process and conduction process between the current-carrying part in the through hole and the drain electrode)
After forming the gate insulating layer, on the surface on which the gate insulating layer is formed, screen printing of Ag nano paste (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) is performed using a screen mask having source / drain electrode-shaped openings. Formed. Since the opening of the drain electrode of the screen mask used at this time has an opening to the region of the through-hole formed in the polyimide film in the through-hole forming step, the inside of the through-hole is simultaneously formed with the source / drain electrode formation. The energization part and the drain electrode were made conductive. At this time, a screen plate having a 500 mesh and 1 μm emulsion was used. The printing conditions were a printing pressure of 0.185 MPa, a clearance of 2.6 mm, and a squeegee speed of 200 mm / sec. Thereafter, the organic semiconductor element substrate was baked at 150 ° C. for 30 minutes. When the formed source electrode and drain electrode were observed with a reflection optical microscope, the distance between the source electrode and the drain electrode (channel length) was 70 μm. The film thickness of the source / drain electrodes was 2 μm.

(有機半導体層形成工程)
次に、上記ソース電極およびドレイン電極が形成された有機半導体素子用基板にインクジェット法を用いチオフェン系の高分子有機半導体をソース電極とドレイン電極とのチャネル間に吐出し、有機半導体層を形成した。高分子有機半導体は固形分0.5wt%、溶剤デカヒドロナフタレンを含む溶液を用いた。その後、上記有機半導体素子用基板を160℃まで20℃/minのレートで徐々に加温していき、160℃で10min保持した後、6℃/minのレートで室温まで徐冷を行った。有機半導体層の厚みは約100nmであった。
(Organic semiconductor layer formation process)
Next, an organic semiconductor layer was formed by discharging a thiophene-based polymer organic semiconductor between channels of the source electrode and the drain electrode using an inkjet method on the organic semiconductor element substrate on which the source electrode and the drain electrode were formed. . As the polymer organic semiconductor, a solution containing a solid content of 0.5 wt% and a solvent decahydronaphthalene was used. Thereafter, the organic semiconductor element substrate was gradually heated to 160 ° C. at a rate of 20 ° C./min, held at 160 ° C. for 10 min, and then gradually cooled to room temperature at a rate of 6 ° C./min. The thickness of the organic semiconductor layer was about 100 nm.

5.パッシベーション層形成工程
次に、形成した有機半導体層を覆うようにパッシベーション層としてフォトレジスト(アクリル系ネガレジスト)をスピンコートした。その後、基材を120℃で2分乾燥させた後、350mJ/cmで露光した。その後、150℃のオーブンで30分乾燥させ、膜厚8μmのパッシベーション層を形成した。
5. Passivation Layer Formation Step Next, a photoresist (acrylic negative resist) was spin coated as a passivation layer so as to cover the formed organic semiconductor layer. Thereafter, the substrate was dried at 120 ° C. for 2 minutes and then exposed at 350 mJ / cm 2 . Thereafter, it was dried in an oven at 150 ° C. for 30 minutes to form a passivation layer having a thickness of 8 μm.

6.電子ペーパー貼り合わせ工程
次に、電子ペーパーを表示電極とPETフィルム全面に成膜したITO電極とで挟み、貼り合わせた。
6). Next, the electronic paper was sandwiched between the display electrode and the ITO electrode formed on the entire surface of the PET film and bonded together.

7.評価
フィルムを介してトランジスタと反対側に作製した表示電極に測定端子を接触させ、有機半導体素子の有機半導体トランジスタのトランジスタ特性を測定した結果、貫通孔内の通電部を通じてトランジスタとして駆動していることが分かった。このとき、有機半導体トランジスタの移動度は2.0×10−2cm/Vsと見積もられ、ON/OFF比は6桁であり、閾値電圧は−2Vであった。測定条件はゲート電圧を50V〜−80Vまで−2V刻みで印加した。次いでソース・ドレイン電圧を−80Vと固定し、ソース・ドレイン間に流れる電流値を測定した。また、トランジスタ評価においてはいずれの場合においても大気中、遮光下で測定を行った。
また、片面銅箔ポリイミドに対してフィルムのみに貫通孔を形成したため、接触式段差計によると表示電極上の貫通孔領域での段差は認められなかった。さらに、貼り合わせた電子ペーパーのコントラスト比を測定したところ、9:1であった。
7). Evaluation As a result of measuring the transistor characteristics of the organic semiconductor transistor of the organic semiconductor element through contact with the display electrode made on the opposite side of the transistor through the film, the transistor is driven as a transistor through the current-carrying part in the through hole. I understood. At this time, the mobility of the organic semiconductor transistor was estimated to be 2.0 × 10 −2 cm 2 / Vs, the ON / OFF ratio was 6 digits, and the threshold voltage was −2V. The measurement conditions were that the gate voltage was applied in increments of -2V from 50V to -80V. Next, the source-drain voltage was fixed at −80 V, and the current value flowing between the source and drain was measured. Further, in any transistor evaluation, measurement was performed in the air under light shielding.
Moreover, since the through-hole was formed only in the film with respect to the single-sided copper foil polyimide, a step in the through-hole region on the display electrode was not recognized according to the contact type step meter. Furthermore, when the contrast ratio of the bonded electronic paper was measured, it was 9: 1.

[比較例]
基材として厚さ25μmのポリイミドフィルムを用いて、基材上に実施例のゲート電極形成工程から有機半導体層形成工程まで同様の方法にて有機トランジスタを作製した。
その後、前記パッシベーション層形成工程にてパターン露光する以外は同様にパッシベーション層を形成した。次に、フィルムの厚み方向にて有機半導体素子の位置と重なる位置に表示電極を形成した。以下に、パッシベーション層形成工程と表示電極形成工程の詳細を示す。
[Comparative example]
Using a polyimide film with a thickness of 25 μm as a base material, an organic transistor was produced on the base material by the same method from the gate electrode formation step to the organic semiconductor layer formation step of the example.
Thereafter, a passivation layer was formed in the same manner except that pattern exposure was performed in the passivation layer forming step. Next, the display electrode was formed in the position which overlaps with the position of an organic-semiconductor element in the thickness direction of a film. Details of the passivation layer forming step and the display electrode forming step are shown below.

(パッシベーション層形成工程)
ポリイミドフィルム上に形成した有機半導体素子を覆うようにパッシベーション層としてフォトレジスト(アクリル系ネガレジスト)をスピンコートした。その後、基材を120℃で2分乾燥させた後、有機半導体素子のドレイン電極領域の一部を遮光したマスクを用いて、350mJ/cmでパターン露光した。次に、現像工程にて露光時に遮光された部分のレジストを除去し、有機半導体素子のドレイン電極の一部を露出させる貫通孔をパッシベーション層に形成した。その後、150℃のオーブンで30分乾燥させ、膜厚8μmのパッシベーション層を形成した。
(Passivation layer formation process)
A photoresist (acrylic negative resist) was spin-coated as a passivation layer so as to cover the organic semiconductor element formed on the polyimide film. Then, after drying a base material for 2 minutes at 120 degreeC, pattern exposure was performed at 350 mJ / cm < 2 > using the mask which shielded a part of drain electrode area | region of an organic-semiconductor element. Next, the resist that was shielded from light at the time of exposure in the developing process was removed, and a through hole that exposed a part of the drain electrode of the organic semiconductor element was formed in the passivation layer. Thereafter, it was dried in an oven at 150 ° C. for 30 minutes to form a passivation layer having a thickness of 8 μm.

(表示電極の形成工程)
上記パッシベーション層形成後、表示電極形状を開口部とするスクリーンマスクを用い、Agナノペースト(藤倉化成製)をスクリーン印刷し、450μm角の表示電極を形成した。このとき形成した表示電極は、上記パッシベーション工程で露出させたドレイン電極が表示電極パターン内に位置するように印刷され、ドレイン電極と表示電極とを導通させた。またスクリーン版は、500メッシュ、乳剤1μmのものを使用した。印刷条件は、印圧0.185MPa、クリアランス2.6mm、スキージスピード200mm/secで行った。その後、上記基材を150℃で30min焼成した。表示電極の膜厚は2μmであった。
(Display electrode formation process)
After the passivation layer was formed, Ag nanopaste (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was screen-printed using a screen mask having a display electrode shape as an opening to form a 450 μm square display electrode. The display electrode formed at this time was printed so that the drain electrode exposed in the passivation process was positioned in the display electrode pattern, and the drain electrode and the display electrode were made conductive. The screen plate used was 500 mesh and 1 μm emulsion. The printing conditions were a printing pressure of 0.185 MPa, a clearance of 2.6 mm, and a squeegee speed of 200 mm / sec. Thereafter, the substrate was baked at 150 ° C. for 30 minutes. The film thickness of the display electrode was 2 μm.

(電子ペーパー貼り合わせ工程)
次に、電子ペーパーを表示電極とPETフィルム全面に成膜したITO電極とで挟み、貼り合わせた。
(Electronic paper bonding process)
Next, the electronic paper was sandwiched between the display electrode and the ITO electrode formed on the entire surface of the PET film and bonded together.

(評価)
パッシベーション層上に形成した表示電極に測定端子を接触させ、上記有機半導体素子の有機半導体トランジスタのトランジスタ特性を測定した。このとき、有機半導体トランジスタの移動度は2.0×10−2cm/Vsと見積もられ、ON/OFF比は6桁であり、閾値電圧は−2Vであった。測定条件はゲート電圧を50V〜−80Vまで−2V刻みで印加した。次いでソース・ドレイン電圧を−80Vと固定し、ソース・ドレイン間に流れる電流値を測定した。また、トランジスタ評価においてはいずれの場合においても大気中、遮光下で測定を行った。
また、上記パッシベーション層形成工程にて、有機半導体素子のドレインの一部を露出させる貫通孔をパッシベーション層に形成し、その後にスクリーン印刷法にて表示電極を形成したため、貫通孔領域で段差がある表示電極が形成された。接触式段差計によると、パッシベーション層の厚みに相当する8μmの段差が認められた。さらに、形成した有機半導体素子上にパッシベーション層を介して表示電極を形成しているため、表示電極の貫通孔領域以外の領域でも1μmの緩やかな段差が認められた。そして、貼り合わせた電子ペーパーのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比7:1であった。
(Evaluation)
A measurement terminal was brought into contact with the display electrode formed on the passivation layer, and the transistor characteristics of the organic semiconductor transistor of the organic semiconductor element were measured. At this time, the mobility of the organic semiconductor transistor was estimated to be 2.0 × 10 −2 cm 2 / Vs, the ON / OFF ratio was 6 digits, and the threshold voltage was −2V. The measurement conditions were that the gate voltage was applied in increments of -2V from 50V to -80V. Next, the source-drain voltage was fixed at −80 V, and the current value flowing between the source and drain was measured. Further, in any transistor evaluation, measurement was performed in the air under light shielding.
Further, in the passivation layer forming step, a through hole exposing a part of the drain of the organic semiconductor element is formed in the passivation layer, and then the display electrode is formed by the screen printing method, so there is a step in the through hole region. A display electrode was formed. According to the contact level difference meter, a level difference of 8 μm corresponding to the thickness of the passivation layer was recognized. Further, since the display electrode is formed on the formed organic semiconductor element through the passivation layer, a gentle step of 1 μm was observed in the region other than the through-hole region of the display electrode. And when the contrast ratio of the bonded electronic paper was measured, it was 7: 1.

以上より、片面銅箔ポリイミドに貫通孔を形成した場合では、表示電極に段差がなく、表示電極と対向するITO電極との間で電子ペーパーに均一な電圧が印加されるため、より高いコントラスト比を得ることができたと考えられる。   From the above, when a through-hole is formed in a single-sided copper foil polyimide, there is no step in the display electrode, and a uniform voltage is applied to the electronic paper between the ITO electrode facing the display electrode, so a higher contrast ratio It is thought that I was able to get.

本発明の有機半導体素子の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the organic-semiconductor element of this invention. 本発明の有機半導体素子の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the organic-semiconductor element of this invention. 本発明の有機半導体素子の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the organic-semiconductor element of this invention. 本発明の有機半導体素子の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the organic-semiconductor element of this invention. 本発明の有機半導体素子の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the organic-semiconductor element of this invention. 本発明の有機半導体素子の製造方法の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the manufacturing method of the organic-semiconductor element of this invention. 従来の有機半導体素子の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the conventional organic semiconductor element.

符号の説明Explanation of symbols

1 … 絶縁性フィルム
2 … 有機トランジスタ
2a … ゲート電極
2b … ゲート絶縁層
2c … ソース電極
2d … ドレイン電極
2e … 有機半導体層
3 … 表示電極
3’ … 電極層
4 … パッシベーション層
5 … 通電部
10 … 有機半導体素子
11 … 有機半導体素子用基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulating film 2 ... Organic transistor 2a ... Gate electrode 2b ... Gate insulating layer 2c ... Source electrode 2d ... Drain electrode 2e ... Organic-semiconductor layer 3 ... Display electrode 3 '... Electrode layer 4 ... Passivation layer 5 ... Current supply part 10 ... Organic semiconductor element 11 ... Substrate for organic semiconductor element

Claims (1)

絶縁性材料からなる絶縁性フィルムと、前記絶縁性フィルム上の一方の表面のみに形成され、膜厚が100nm〜10μmの範囲内である電極層とを有する有機半導体素子用基板を用い、
前記有機半導体素子用基板の前記絶縁性フィルム側から、前記絶縁性フィルムは貫通し、前記電極層は貫通しないように、直径が30μm〜100μmの範囲内の貫通孔を形成する絶縁性フィルム貫通工程と、
前記絶縁性フィルムに形成された貫通孔内に、前記貫通孔を貫くように前記貫通孔を閉塞させることなく前記貫通孔の内側の表面上のみに形成され、前記電極層に接続するように導電性材料からなる通電部を形成する通電部形成工程と、
前記有機半導体素子用基板の前記絶縁性フィルム上であり、かつ前記通電部に接続されるように有機トランジスタを形成する有機トランジスタ形成工程と、を有し、
前記絶縁性フィルム貫通工程が、前記絶縁性フィルムを分解することが可能な紫外線領域の波長のレーザー光を、前記貫通孔を形成する位置のみに照射する方法であることを特徴とする有機半導体素子の製造方法。
Using an organic semiconductor element substrate having an insulating film made of an insulating material and an electrode layer formed on only one surface of the insulating film and having a film thickness in the range of 100 nm to 10 μm,
Insulating film penetration step of forming a through-hole having a diameter in the range of 30 μm to 100 μm so that the insulating film penetrates from the organic semiconductor element substrate and the electrode layer does not penetrate from the insulating film side. When,
In the through-hole formed in the insulating film, it is formed only on the inner surface of the through-hole so as not to block the through-hole so as to penetrate the through-hole, and conductive to connect to the electrode layer. An energization part forming step for forming an energization part made of a conductive material;
Forming an organic transistor on the insulating film of the substrate for an organic semiconductor element and forming an organic transistor so as to be connected to the current-carrying part, and
The organic semiconductor element, wherein the insulating film penetration step is a method of irradiating only a position where the through hole is formed with a laser beam having a wavelength in an ultraviolet region capable of decomposing the insulating film. Manufacturing method.
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JP5756605B2 (en) * 2010-06-15 2015-07-29 株式会社カネカ Thin film transistor
KR101394540B1 (en) 2010-07-29 2014-05-14 삼성디스플레이 주식회사 Display device and organic light emitting diode display
US10261370B2 (en) 2011-10-05 2019-04-16 Apple Inc. Displays with minimized border regions having an apertured TFT layer for signal conductors
US9286826B2 (en) * 2011-10-28 2016-03-15 Apple Inc. Display with vias for concealed printed circuit and component attachment
US9226347B2 (en) 2012-06-25 2015-12-29 Apple Inc. Displays with vias
US9214507B2 (en) 2012-08-17 2015-12-15 Apple Inc. Narrow border organic light-emitting diode display
US9454025B2 (en) 2012-08-31 2016-09-27 Apple Inc. Displays with reduced driver circuit ledges
JP5949361B2 (en) * 2012-09-11 2016-07-06 株式会社デンソー Organic EL display device and manufacturing method thereof
JP2016105183A (en) * 2016-01-07 2016-06-09 大日本印刷株式会社 Substrate for thin film element, thin film element, organic electroluminescence display device, and electronic paper

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10261854A (en) * 1997-03-21 1998-09-29 Sharp Corp Printed wiring board and manufacturing method thereof
JPH1184352A (en) * 1997-09-01 1999-03-26 Hoya Oputeikusu Kk Substrate and its production as well as electronic parts and flat display
JP2001022294A (en) * 1999-07-07 2001-01-26 Canon Inc Double-sided display device and production of double- sided display device
JP2002040472A (en) * 2000-07-31 2002-02-06 Seiko Epson Corp Method for manufacturing liquid crystal device, liquid crystal device and electronic equipment
JP2002040458A (en) * 2000-07-31 2002-02-06 Seiko Epson Corp Liquid crystal device and electronic equipment
JP4619626B2 (en) * 2002-04-15 2011-01-26 セイコーエプソン株式会社 Electrophoresis device, method of manufacturing electrophoresis device, and electronic apparatus
JP2006092809A (en) * 2004-09-21 2006-04-06 Victor Co Of Japan Ltd Sheet display
JP2006113436A (en) * 2004-10-18 2006-04-27 Citizen Watch Co Ltd Display device

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