JP5428128B2 - 電子素子、電流制御装置、演算装置及び表示装置 - Google Patents
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Description
請求項11に記載の発明は、表示装置において、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電子素子又は請求項8若しくは9に記載の電流制御装置を有することを特徴とする。これにより、高速応答することが可能な表示装置を提供することができる。
fc=μVds/2πL2
が実験値と良い一致を見ることが報告されている。ここで、μは、キャリア移動度、Vdsは、ソース・ドレイン電圧、Lは、チャネル長である。これにより、寄生容量が無視してよい位に小さい場合には、短チャネル化によって高速応答が可能となることがわかる。
M(OR)n 又は MR(OR')n−1
で表される金属アルコキシドを加水分解することにより形成することができる。金属アルコキシドは、加水分解性アルコキシドを有する限り、特に限定されない。Mは、2価以上の金属であり、R及びR'は、それぞれ独立に、アルキル基、フェニル基等であり、金属アルコキシドは、単独又は二種以上混合して使用することができる。このとき、金属Mは、周期表IIIb族又はIV族に属する金属であることが好ましい。周期表IIIb族に属する金属としては、Al等が挙げられ、周期表IV族に属する金属としては、IVa族に属するTi、Zr、IVb族に属するSi等が挙げられる。
γS=γSL+γLcosθ
が成立する。ここで、γSは、固体の表面張力であり、γSLは、固体と液体の界面張力であり、γLは、液体の表面張力である。表面張力は、表面エネルギーと実質的に同義であり、全く同じ値となる。cosθ=1の時、θ=0°となり液体は、完全に濡れる。この時のγLの値は、γS−γSLとなり、これをその固体の臨界表面張力γCと呼ぶ。γCは、表面張力のわかっている何種類かの液体を用いて、液体の表面張力と接触角の関係をプロットし(Zismanプロット)、θ=0°(cosθ=1)となる表面張力を求めることにより、得られる。γCが大きい固体の表面には、液体が濡れやすく(親液性)、γCが小さい固体の表面には、液体が濡れにくい(疎液性)。
図1に示すような装置構成の電子素子を作製した。具体的には、ガラス基板上に、Alからなる第一の電極層を、ウェットエッチングにより、幅50μmでパターニングした後、パリレンCからなる絶縁層を、CVDにより、膜厚400nmで成膜した。次に、Auからなる第二の電極層、Auからなる第三の電極層及びAuからなる導電層を、蒸着により、成膜した。さらに、構造式(1)で表される有機半導体材料(移動度1.2×10−3cm2/V・秒)からなる半導体層を成膜した。得られた電子素子のチャネル長(チャネル1側及びチャネル2側の合計)は、1.9μmであった。
fc=μVds/2πL2
より、約40kHzと推定される。したがって、実際のデバイス上では、導電層と第一の電極層は、50μmの重なりがあるにも関わらず、第一の電極層と他の電極層の重なりが無い場合の遮断周波数fcに近い値が得られている。なお、重なりがある場合の遮断周波数fcは、重なり幅をDとした時、式
fc=μVds/2πL(D+L)
で表され、Dが大きい程、寄生容量が大きくなることを意味する。
(実施例2)
実施例1の絶縁層をポリイミド材料X491(チッソ社製)とし、図5のプロセスで第二の電極層、第三の電極層及び導電層を成膜した以外は、実施例1と同様にして、電子素子を作製した。
(実施例3)
図1に示すような装置構成の電子素子を作製した。具体的には、ガラス基板上に、Alからなる第一の電極層を、ウェットエッチングにより、幅9μmでパターニングした後、パリレンCからなる絶縁層を、CVDにより、膜厚370nmで成膜した。次に、Auからなる第二の電極層、Auからなる第三の電極層及びAuからなる導電層を、蒸着により、成膜した。さらに、ペンタセン(移動度4.5×10−2cm2/V・秒)からなる半導体層を成膜した。得られた電子素子のチャネル長(チャネル1側及びチャネル2側の合計)は、2.95μmであった。
(実施例4)
図21に示す電子素子を作製した。具体的には、ガラス基板上に、Alからなる第一の電極層を、ウェットエッチングにより、幅9μmでパターニングした後、SiO2からなる絶縁層を、CVDにより、膜厚180nmで成膜した。次に、アモルファスシリコンからなる半導体層を成膜し、最後にAlからなる第二の電極層、第三の電極層及び導電層を成膜した。これをサンプルAとした。
(参考例1)
実施例2の露光マスクと略同一パターンを有する印刷版を用い、スクリーン印刷法により、第二の電極層、第三の電極層、導電層を成膜した以外は、実施例2と同様にして、電子素子を作製した。Ag成膜後のパターン形状と、露光マスクのパターンの比較を行い、光学顕微鏡でドットゲイン(図17参照)を測定したところ、最大で6μmであることを確認した。
(参考例2)
UV照射を行わずに、実施例2の露光マスクと同一パターンのスクリーン印刷版を用いて、第二の電極層、第三の電極層及び導電層を成膜した以外は、実施例2と同様にして、電子素子を作製した。Ag成膜後のパターン形状と、スクリーン印刷版のパターンの比較を行い、光学顕微鏡でドットゲイン(図18参照)を測定したところ、最大で20μmであることを確認した。
Claims (11)
- 基板の一部に、ゲート電極が形成されており、
少なくとも該ゲート電極上に、絶縁層が形成されており、
該絶縁層が形成されたゲート電極を覆うようにして半導体層が形成されており、
該ゲート電極が形成されている領域に形成された半導体層上に、導電層(ただし、導電層がソース電極又はドレイン電極である場合を除く)が形成されており、
該基板上の該ゲート電極が形成されていない領域の該ゲート電極に対して一方の側に、ソース電極が形成されており、
該基板上の該ゲート電極が形成されていない領域の該ゲート電極に対して該ソース電極が形成されていない側に、ドレイン電極が形成されていることを特徴とする電子素子。 - 前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記導電層は、同一の材料からなることを特徴とする請求項1に記載の電子素子。
- 前記半導体層、前記絶縁層、前記ゲート電極、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記導電層の少なくとも一つは、塗布により形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子素子。
- 前記絶縁層は、ディッピング法を用いて形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電子素子。
- 前記絶縁層は、エネルギーが付与されることにより、臨界表面張力が変化する絶縁材料からなり、
前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記導電層の少なくとも一つは、塗布により形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電子素子。 - 前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記導電層の少なくとも一つは、2種以上の材料からなり、
該2種以上の材料の構成比は、膜厚方向に対して変化することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電子素子。 - 前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記導電層の少なくとも一つは、表面が電解メッキされていることを特徴とする請求項6に記載の電子素子。
- 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電子素子と、
前記ゲート電極に電圧を印加する第一の電圧制御デバイス並びに前記ソース電極及び前記ドレイン電極に電圧を印加する第二の電圧制御デバイスを用いて、該ソース電極及び該ドレイン電極の間を流れる電流を制御する電流制御ユニットを有することを特徴とする電流制御装置。 - 前記電流制御ユニットは、前記基板上に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の電流制御装置。
- 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電子素子又は請求項8若しくは9に記載の電流制御装置を有することを特徴とする演算装置。
- 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電子素子又は請求項8若しくは9に記載の電流制御装置を有することを特徴とする表示装置。
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