(57)【要約】【課題】オフ電流を低減することが可能な有機トランジスタアレイ、表示パネル及び表示装置を提供する。【解決手段】マトリクス状に設けられている走査線１１及び信号線１２と、走査線１１と接続するゲート電極２１と、ゲート電極２１及び走査線１１を覆うように形成されている第１のゲート絶縁膜と、信号線１２と接続するソース電極２３と、チャネル領域Ｃを挟んでソース電極２３と対向して形成されているドレイン電極２４と、チャネル領域Ｃに形成されている有機半導体層２５とを備え、走査線１１及び信号線１２が交差して形成されている画素領域Ａ１、Ａ２に設けられる有機トランジスタ２０とを有する有機トランジスタアレイ１０において、ゲート電極２１は、更に平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれる領域Ｓに形成され、有機半導体層２５は、更に平面視でドレイン電極２４と信号線１２に挟まれる領域Ｓ１に形成されている。【選択図】図１
2010147178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にマトリクス状に設けられている複数の走査線及び信号線と、
前記基板上に前記走査線と接続するように形成されているゲート電極と、前記基板上に前記ゲート電極及び前記走査線を覆うように形成されている第１のゲート絶縁膜と、前記第１のゲート絶縁膜上に前記信号線と接続するように形成されているソース電極と、前記第１のゲート絶縁膜上に平面視で前記ゲート電極上の所定の領域を挟んで前記ソース電極と対向して形成されているドレイン電極と、前記第１のゲート絶縁膜上の前記所定の領域に形成されている有機半導体層とを備え、前記複数の走査線及び信号線が交差して形成されている複数の画素領域の各々に設けられる複数の有機トランジスタと
を有する有機トランジスタアレイにおいて、
前記ゲート電極は、更に平面視で前記ドレイン電極と前記信号線とに挟まれる領域に形成され、
前記有機半導体層は、更に平面視で前記ドレイン電極と前記信号線に挟まれる領域で、前記第１のゲート絶縁膜上に形成されていることを特徴とする有機トランジスタアレイ。
【請求項２】
前記ゲート電極は、更に平面視で前記ドレイン電極を取り囲むように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機トランジスタアレイ。
【請求項３】
前記有機半導体層は、前記信号線に沿った複数の画素領域に亘って、前記第１のゲート絶縁膜上に一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の有機トランジスタアレイ。
【請求項４】
前記有機トランジスタは、前記第１のゲート絶縁膜上に直接形成されている第２のゲート絶縁膜と、前記第２のゲート絶縁膜内に形成されている保持電極とを備え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有機トランジスタアレイ。
【請求項５】
前記有機半導体層は、トリアリールアミン骨格を有する高分子材料を含む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有機トランジスタアレイ。
【請求項６】
前記有機半導体層は、印刷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５のいずれか一項に記載の有機トランジスタアレイ。
【請求項７】
前記有機半導体層は、インクジェット印刷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５のいずれか一項に記載の有機トランジスタアレイ。
【請求項８】
前記ゲート電極及び前記走査線は、印刷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７のいずれか一項に記載の有機トランジスタアレイ。
【請求項９】
前記ゲート電極及び前記走査線は、インクジェット印刷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７のいずれか一項に記載の有機トランジスタアレイ。
【請求項１０】
前記ゲート電極及び前記走査線は、金属粒子が分散されたインクを用いて形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の有機トランジスタアレイ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の有機トランジスタアレイと、表示素子とを有する表示パネル。
【請求項１２】
前記表示素子は、メモリ性を有することを特徴とする請求項１１に記載の表示パネル。
【請求項１３】
前記有機トランジスタアレイ及び前記表示素子は、可撓性を有することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の表示パネル。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の表示パネルを有する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機トランジスタアレイに関し、また有機トランジスタアレイを有する表示パネル及び有機トランジスタアレイを有する表示パネルを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機半導体材料を用いた有機薄膜トランジスタ（以下、「有機トランジスタ」という。）及び有機薄膜トランジスタをマトリクス状に配列して集積した有機薄膜トランジスタアレイ（以下、「有機トランジスタアレイ」という。）が精力的に研究されている。有機トランジスタ及び有機トランジスタアレイの利点としては、多様な材料を用いて構成することができること、製造方法、製品形態等においてフレキシビリティが高いこと、大面積化が容易であること、単純な層構成とすることができ、製造プロセスが単純化できること、安価な製造装置を用いて製造できることが挙げられる。
【０００３】
有機トランジスタを集積して有機トランジスタアレイを製造する際には、印刷法、スピンコート法、浸漬法等を用いることにより、簡便に薄膜や回路を形成することが可能になる。その結果、従来のＳｉ半導体材料を用いた薄膜トランジスタより桁違いに安く製造することができる。なお、有機半導体層をパターニングしないでトランジスタを集積化すると、トランジスタの動作時にオフ電流が上昇し、消費電力が上昇する。また、表示媒体を表示する際にクロストークの原因にもなる。従って、有機トランジスタを集積して有機トランジスタを製造する場合、有機半導体層をパターニングすることが必須になる。
【０００４】
ここで、Ｓｉ半導体材料を用いて半導体層をパターニングする場合には、フォトリソグラフィ及びエッチングが用いられる。具体的には、フォトレジストを塗布し、所望のパターンを露光及び現像して、レジストパターンを形成した後、これをエッチングマスクとして、エッチングを行い、レジストを剥離してパターニングする。
【０００５】
ここで、有機半導体層をパターニングする際に、Ｓｉ半導体材料を用いる場合と同様に、フォトリソグラフィ及びエッチングを用いることは可能である。しかしながら、有機半導体材料として、高分子材料を用いる場合に、高分子有機半導体層上に、フォトレジストを塗布してパターン等を形成すると、トランジスタ特性が劣化する。一般に、フォトレジストとして、感光基にナフトキノンジアジドを有するノボラック系樹脂を有機溶媒（例えば、キシレン、セロソルブ系溶剤等）に溶解させたものが用いられており、高分子材料よりなる半導体材料が、フォトレジストに含まれる有機溶媒に溶解するためである。また、有機半導体材料として、ペンタセン等の低分子結晶性材料を用いた場合にも、トランジスタ特性の劣化が認められることがある。さらに、レジストを剥離する際に用いる剥離液（例えば、エチレングリコールモノブチルエーテル、モノエタノールアミン等）によりダメージを受けることがある。また、レジストを剥離した後に純水でリンスすることによりダメージを受けることもある。
【０００６】
また、ペンタセン等の結晶性材料を用いて、有機半導体層をパターニングする際に、シャドウマスクを用いる方法が知られている。しかしながら、パターン寸法に制限があり、大面積のパターニングには不向きである。また、シャドウマスクには寿命があり、結果として、Ｓｉ半導体材料を用いた薄膜トランジスタより桁違いに安く製造することは、実質的に困難である。
【０００７】
一方、有機半導体層をパターニングする際に、インクジェット印刷法を用いることが有望である。特許文献１には、塗布対象面の所定位置に電荷を付与するとともに電荷と反対極性の電荷を塗布材料に付与してクーロン力により電荷を付与した材料を所定位置に導く方法、塗布対象面の所定位置に凹部を形成して塗布材料を塗布して凹部に堆積する方法、または、材料塗布後に溶媒を蒸発させてパターンを形成した後にパターンにレーザを照射して成形する方法等を適宜組み合わせて有機トランジスタ及び有機トランジスタを集積し、有機トランジスタアレイを作製する方法が開示されている。また、特許文献２には、下部電極をフォトマスクに利用して、絶縁膜上に下部電極と概ね同一パターン形状の撥液領域と概ね反転パターン形状の親液領域を形成し、親液領域内に導電性インクを塗布焼成し、下部電極に対して概ね反転パターン形状の上部電極を自己整合して形成し、有機トランジスタを集積した有機トランジスタアレイを作製する方法が開示されている。
【０００８】
インクジェット印刷法は、インクジェットヘッドからインク滴を吐出し、パターンを直接描画できるため、材料使用率を格段に向上させることができる。特に、有機半導体層をインクジェット印刷法によりパターニングすることによって、製造プロセスの簡略化、歩留まりの向上、低コスト化を実現できる可能性がある。ここで、有機半導体層の有機半導体材料として、有機溶媒に可溶な高分子材料を用いる場合は、有機溶媒に溶解させて有機半導体インクを調製し、インクジェット印刷法を用いてパターニングすることができる。
【特許文献１】特開２００４−２９７０１１号公報
【特許文献２】ＷＯ０５／０２４９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、このような有機トランジスタアレイにおいては、以下のような問題があった。
【００１０】
従来の有機トランジスタアレイにおいて、インクジェット印刷法等の印刷法を用いて有機半導体層を形成すると、高精細にパターニングすることが困難であるため不完全なパターンになりやすいという問題があった。
【００１１】
有機半導体層が不完全にパターニングされるのは、ヘッド特性のばらつき、ノズルからの吐出曲がり等の影響によるものである。すなわち、全てのノズルを一様な吐出状態とすることが困難なためである。液滴が着弾してからの乾燥状態が形状パターンにより異なるため、その乾燥状態によっても液滴の広がりの度合いが異なる。また、有機半導体層用のインクとして高分子溶液を用いる場合、物性の変化によって吐出速度のバラツキも発生する可能性があり、高精細にパターニングすることは困難である。これらにより、パターニングする面積が大きい場合や、さらには解像度が高い場合に、不完全なパターンとなりやすいという問題があった。
【００１２】
また、有機半導体層のパターニングが不完全であると、有機半導体層が有機トランジスタアレイを構成する各有機トランジスタで分離されず、有機半導体層を介して隣接する有機トランジスタに悪影響を及ぼす。具体的には、有機半導体層を介してリーク電流が流れ、リーク電流がオフ電流を増加させ、オンオフ比が低下するという問題があった。
【００１３】
更に、有機トランジスタアレイを用いて表示媒体を表示させる際に、画素間クロストークが発生したりするという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、リーク電流を低減し、オフ電流を低減することが可能な有機トランジスタアレイ、表示パネル及び表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１の発明は、基板上にマトリクス状に設けられている複数の走査線及び信号線と、前記基板上に前記走査線と接続するように形成されているゲート電極と、前記基板上に前記ゲート電極及び前記走査線を覆うように形成されている第１のゲート絶縁膜と、前記第１のゲート絶縁膜上に前記信号線と接続するように形成されているソース電極と、前記第１のゲート絶縁膜上に平面視で前記ゲート電極上の所定の領域を挟んで前記ソース電極と対向して形成されているドレイン電極と、前記第１のゲート絶縁膜上の前記所定の領域に形成されている有機半導体層とを備え、前記複数の走査線及び信号線が交差して形成されている複数の画素領域の各々に設けられる複数の有機トランジスタとを有する有機トランジスタアレイにおいて、前記ゲート電極は、更に平面視で前記ドレイン電極と前記信号線とに挟まれる領域に形成され、前記有機半導体層は、更に平面視で前記ドレイン電極と前記信号線に挟まれる領域で、前記第１のゲート絶縁膜上に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明に係る有機トランジスタアレイにおいて、前記ゲート電極は、更に平面視で前記ドレイン電極を取り囲むように形成されていることを特徴とする。
【００１７】
第３の発明は、第２の発明に係る有機トランジスタアレイにおいて、前記有機半導体層は、前記信号線に沿った複数の画素領域に亘って、前記第１のゲート絶縁膜上に一体に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか一つの発明に係る有機トランジスタアレイにおいて、前記有機トランジスタは、前記第１のゲート絶縁膜上に直接形成されている第２のゲート絶縁膜と、前記第２のゲート絶縁膜内に形成されている保持電極とを備えることを特徴とする。
【００１９】
なお、第２のゲート絶縁膜内に形成されている保持電極とは、保持電極が第２のゲート絶縁膜の内部に形成されていることを意味し、保持電極が第２のゲート絶縁膜に覆われていることを意味する。また、第２のゲート絶縁膜の少なくとも一部は、第１のゲート絶縁膜上に直接形成されている。従って、第２のゲート絶縁膜が形成されている領域であって第２のゲート絶縁膜が直接第１のゲート絶縁膜上に形成されていない部分においては、保持電極は第１のゲート絶縁膜と接するように形成されていてもよい。
【００２０】
第５の発明は、第１乃至第４のいずれか一つの発明に係る有機トランジスタアレイにおいて、前記有機半導体層は、トリアリールアミン骨格を有する高分子材料を含むことを特徴とする。
【００２１】
第６の発明は、第１乃至第５のいずれか一つの発明に係る有機トランジスタアレイにおいて、前記有機半導体層は、印刷法を用いて形成されていることを特徴とする。
【００２２】
第７の発明は、第１乃至第５のいずれか一つの発明に係る有機トランジスタアレイにおいて、前記有機半導体層は、インクジェット印刷法を用いて形成されていることを特徴とする。
【００２３】
第８の発明は、第１乃至第７のいずれか一つの発明に係る有機トランジスタアレイにおいて、前記ゲート電極及び前記走査線は、印刷法を用いて形成されていることを特徴とする。
【００２４】
第９の発明は、第１乃至第７のいずれか一つの発明に係る有機トランジスタアレイにおいて、前記ゲート電極及び前記走査線は、インクジェット印刷法を用いて形成されていることを特徴とする。
【００２５】
第１０の発明は、第８又は第９の発明に係る有機トランジスタアレイにおいて、前記ゲート電極及び前記走査線は、金属粒子が分散されたインクを用いて形成されていることを特徴とする。
【００２６】
第１１の発明に係る表示パネルは、第１乃至第１０のいずれか一つの発明に係る有機トランジスタアレイと、表示素子とを有する。
【００２７】
第１２の発明は、第１１の発明に係る表示パネルにおいて、前記表示素子は、メモリ性を有することを特徴とする。
【００２８】
第１３の発明は、第１１又は第１２の発明に係る表示パネルにおいて、前記有機トランジスタアレイ及び前記表示素子は、可撓性を有することを特徴とする。
【００２９】
第１４の発明に係る表示装置は、第１１乃至第１３のいずれか一つの発明に係る表示パネルを有する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、リーク電流を低減し、オフ電流を低減することが可能な有機トランジスタ、有機トランジスタアレイ、表示パネル及び表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
（第１の実施の形態）
図１及び図２を参照し、本発明の第１の実施の形態に係る有機トランジスタ、有機トランジスタアレイを説明する。
【００３２】
図１は、本実施の形態に係る有機トランジスタアレイの構造を模式的に示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００３３】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る有機トランジスタアレイ１０は、基板１３上にマトリクス状に設けられている複数の走査線１１及び信号線１２と、複数の走査線１１及び信号線１２が交差して形成されている複数の画素領域Ａ１、Ａ２の各々に設けられる複数の有機トランジスタ２０を有する。
【００３４】
有機トランジスタ２０は、ゲート電極２１、ゲート絶縁膜２２、ソース電極２３、ドレイン電極２４、有機半導体層２５を有する。走査線１１は、横に配列してなる各有機トランジスタ２０の各ゲート電極２１に接続するように、横に連続して一体に設けられる。また、信号線１２は、縦に配列してなる各有機トランジスタ２０の各ソース電極２３に接続するように、縦に連続して一体に設けられる。
【００３５】
なお、本実施の形態におけるゲート絶縁膜２２は、本発明における第１のゲート絶縁膜に相当する。また、基板１３、ゲート絶縁膜２２は、全体に亘って一様に形成されているため、図１における平面図では図示されていない。
【００３６】
各有機トランジスタ２０においては、基板１３上に形成された走査線１１と接続されるようにゲート電極２１が形成されている。走査線１１及びゲート電極２１が形成された基板１３上に、走査線１１及びゲート電極２１を覆うようにゲート絶縁膜２２が形成されている。ゲート絶縁膜２２上に信号線１２が形成され、信号線１２と接続されるようにソース電極２３が形成されている。また、平面視でゲート電極２１上の所定の領域Ｃ、すなわちチャネル領域Ｃを挟んでソース電極２３と対向してドレイン電極２４が形成されている。このとき、ソース電極２３とドレイン電極２４とは、互いにチャネル長となる所定の間隔Ｌを隔てて形成されている。その結果、平面視でソース電極２３とドレイン電極２４とを隔てる領域は、ゲート電極２１上にある。また、ゲート絶縁膜２２上の所定の領域（チャネル領域）Ｃに有機半導体層２５が形成されている。
【００３７】
ここで、画素領域Ａ１に形成されている有機トランジスタ２０では、図１に示すように、ゲート電極２１は、チャネル領域Ｃ以外に、更に平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれる領域Ｓに形成されている。また、有機半導体層２５は、更に平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれる領域Ｓ１で、ゲート絶縁膜２２上に形成されている。従って、ゲート電極２１は、領域Ｓ１において、有機半導体層２５にゲート絶縁膜２２を介して接するように、ゲート絶縁膜２２上に形成されている。また、ゲート電極２１は、更に平面視でドレイン電極２４を取り囲むように形成されている。
【００３８】
また、画素領域Ａ２に形成されている有機トランジスタ２０では、図１に示すように、有機半導体層２５は、ソース電極２３、信号線１２、ドレイン電極２４及び隣接する画素領域Ａ１に形成されている有機トランジスタ２０のドレイン電極２４を覆うように形成されている。このとき、有機半導体層２５は、チャネル領域Ｃ以外の領域であって、平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれる領域Ｓ２にも形成されている。従って、ゲート電極２１は、領域Ｓ２において、有機半導体２５にゲート絶縁膜２２を介して接するように形成されている。後述するように、ゲート電極２１に印加される電界により、ゲート電極２１上の有機半導体層２５を電気的に遮断することが可能になり、リーク電流を低減することができる。すなわち、画素領域Ａ１に形成されているドレイン電極２４と、信号線１２との間のリーク電流を低減することができる。
【００３９】
次に、本実施の形態に係る有機トランジスタアレイ１０の製造方法及び材料について説明する。
【００４０】
走査線１１及びゲート電極２１は、一般的なフォトリソグラフィ法を用いて形成してもよいが、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法等の印刷法を用いて形成してもよい。パターニング精度、大面積化、コスト、工程数の理由から、インクジェット印刷方法が特に好ましい。このとき、金属粒子が分散されている金属インクを用いることが好ましい。金属粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｓｎ等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、電気抵抗、熱伝導率、腐食の面で、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉが好ましい。
【００４１】
金属インクとして、平均粒径が数ナノメートルから数十ナノメートル程度の金属粒子が溶媒中に均一に分散されているものが用いられる。金属粒子は、熱処理によって容易に焼結することができる。これは、金属粒子の粒径が小さくなると、活性の高い表面の原子の影響が大きくなることに起因している。したがって、金属インクをインクジェット印刷法を用いて塗布し、焼結することにより、電極を直接描画することができる。このとき、金属インクは、インクジェット印刷法によって塗布するために、表面張力が約３０ｍＮ／ｍであることが好ましい。また、金属インクは、粘度が２〜１３ｍＰａ・秒であることが好ましく、７〜１０ｍＰａ・秒がさらに好ましい。金属インクの表面張力及び粘度が適していないと、吐出が不能になったり、不良になったりして、丸い液滴になりにくく、さらにリガメントが長くなる。さらに、金属インクは、吐出する際に溶媒が揮発して金属粒子が固化しない程度の乾燥性も必要である。
【００４２】
走査線１１及びゲート電極２１は、導電性高分子を含有してもよい。導電性高分子としては、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリアセチレン等が挙げられる。また、これらのポリマーにドーピングを施したものも導電性高分子として用いることができる。中でも、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）の錯体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）は、電気伝導度、安定性、耐熱性等の面で好ましい。導電性高分子は、重合度、構造により電気特性を調整することができ、さらに、焼結を必要としないため、低温で電極を形成することができる。
【００４３】
また、信号線１２、ソース電極２３及びドレイン電極２４は、走査線１１及びゲート電極２１と同様にして、形成することができる。
【００４４】
有機半導体層２５は、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法等の印刷法を用いて形成することが好ましく、パターニング精度、コスト、材料溶解性等の理由から、インクジェット印刷法が特に好ましい。このとき、有機半導体層２５は、有機溶媒に可溶な有機半導体材料を含有することが好ましい。これにより、有機半導体材料が有機溶媒に溶解されている有機半導体インクを用いて、有機半導体層を形成することができる。このような有機半導体材料は、特に限定されず、高分子材料、オリゴマー材料、低分子材料等を用いることができるが、トリアリールアミン骨格を有する高分子材料が好ましく、式（１）で表される化合物が特に好ましい。この高分子材料は、無配向性高分子材料であり、成膜形状や方法に関わらず、特性のバラツキが非常に少ない。
【００４５】
【化１】
2010147178.tif 000003
次に、図１、図２、図１３乃至図１６を用いて、本実施の形態に係る有機トランジスタアレイ１０において、有機トランジスタ２０がオフ電流を低減することができる作用効果について説明する。
【００４６】
インクジェット印刷法を用いて有機トランジスタアレイ１０を製造する場合、印刷精度を考慮すると、５０μｍ以下でパターニングすることが難しいため、フォトリソグラフィを用いてパターニングする場合に比較して高精細化することが困難となる。解決策の一つとして、インクを小滴化すれば高精細化することはできるが、インクを小滴化することは技術的に難しい。また、インクを小滴化した場合には吐出の安定性を確保することが難しく、吐出詰まり、吐出曲がり等が発生しやすくなる。
【００４７】
また、有機半導体インクの物性（例えば、粘度、表面張力、乾燥性）は、使用する高分子材料の物性（例えば、純度、分子量、分子量分布）や有機溶媒の種類によって変化するため、適切な物性に調整することが難しい。
【００４８】
また、ヘッドを構成する全てのノズルがヘッドとして同じ特性を有するとは限らない。このため、全てのノズルから良好に吐出することができるとは限らず、あるノズルだけで吐出曲がりが発生したり、吐出量が変化したりすることがある。このようなノズル毎の特性のばらつきは、特にパターニングする面積が大きい場合には、ドット毎の着弾精度のばらつきを発生させる。その結果、有機半導体層を島状にパターニングしようとしても、高精細な完全なパターンが形成されずに、不完全なパターンが形成される。このような不完全なパターンの例を、完全なパターンの例である図１３及び図１４と比較しながら、図１５及び図１６を用いて説明する。
【００４９】
図１３及び図１４は、有機半導体層のパターンが完全な場合の有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図及び断面図を示す。また、図１５及び図１６は、有機半導体層のパターンが不完全な場合の有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図及び断面図である。図１４及び図１６のそれぞれは、図１３及び図１５のそれぞれにおけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００５０】
図１３乃至図１６に示す有機トランジスタアレイ１１０は、図１及び図２に示す有機トランジスタアレイ１０と同様に、走査線１１１、信号線１１２、基板１１３、ゲート電極１２１、ゲート絶縁膜１２２、ソース電極１２３、ドレイン電極１２４、有機半導体層１２５を有する。
【００５１】
図１３及び図１４に示すように、有機半導体層１２５のパターニングが完全な場合、有機半導体層１２５は、ゲート絶縁膜１２２上のソース電極１２３とドレイン電極１２４で挟まれる所定の領域であるチャネル領域Ｃの近傍にのみ形成される。
【００５２】
一方、図１５及び図１６に示すように、有機半導体層１２５のパターニングが不完全な場合、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ１２０の有機半導体層１２５は、ゲート絶縁膜１２２上のチャネル領域Ｃ以外にも広がって形成される。具体的には、図１５に示すように、信号線１１２とドレイン電極１２４とで挟まれた領域Ｓ１、Ｓ２に形成される。その結果、領域Ｓ１、Ｓ２において、有機半導体層１２５がドレイン電極１２４と信号線１１２とに跨って形成されてしまい、有機半導体層１２５を介してドレイン電極１２４と信号線１１２との間にリーク電流が流れる。リーク電流が流れることによって、画素領域Ａの有機トランジスタ１２０のオフ電流が増加し、オンオフ比が低下する。
【００５３】
また、図１５に示すように、隣接する画素領域Ａ１、Ａ２の間で、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ１２０のドレイン電極１２４と、画素領域Ａ２に形成される有機トランジスタ１２０のソース電極１２３とで挟まれた領域Ｓ３にも形成される。その結果、領域Ｓ３において、有機半導体層１２５が、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ１２０のドレイン電極１２４と、画素領域Ａ２に形成される有機トランジスタ１２０のソース電極１２３とに跨って形成されてしまい、有機半導体層１２５を介して画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ１２０のドレイン電極１２４と、画素領域Ａ２に形成される有機トランジスタ１２０のソース電極１２３との間にリーク電流が流れる。リーク電流が流れることによって、画素領域Ａの有機トランジスタ１２０のオフ電流が増加し、オンオフ比が低下する。
【００５４】
一方、本実施の形態に係る有機トランジスタアレイ１０においても、図１及び図２に示すように、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０の有機半導体層２５が、ゲート絶縁膜２２上のチャネル領域Ｃ以外にも広がって形成され、信号線１２とドレイン電極２４とで挟まれた領域Ｓ１、Ｓ２に形成されること、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０のドレイン電極２４と、画素領域Ａ２に形成される有機トランジスタ２０のソース電極２３とで挟まれた領域Ｓ３にも形成されることは、図１５及び図１６に示す有機トランジスタ１２０と同様である。
【００５５】
しかし、本実施の形態に係る有機トランジスタアレイ１０においては、図１及び図２に示すように、ゲート電極２１は、チャネル領域Ｃ以外に、更に平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれる領域Ｓに形成されている。そして、本実施の形態に係る有機トランジスタアレイ１０においては、有機トランジスタアレイ１０のうちのある特定の有機トランジスタ２０、例えば画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０がオフのとき、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０のゲート電極２１に、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０をオフ状態に保持する極性の電圧を印加する。具体的には、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０のゲート電極２１に接続される走査線１１に外部から電圧を印加する。
【００５６】
有機トランジスタ２０をオフ状態に保持するためには、有機半導体層２５がｐ型有機半導体である場合には正の電圧、有機半導体層２５がｎ型有機半導体である場合には負の電圧を印加する。そのような電圧を印加することにより、有機半導体層２５を空乏層化させ、絶縁性を増大させることができる。その結果、空乏層化され、絶縁性が増大した有機半導体層２５を挟み、物理的には分離されていない両側の有機半導体層２５の間を電気的に分離遮断することができる。
【００５７】
従って、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０がオフのときに、領域Ｓ１、Ｓ２に形成される有機半導体層２５を介して、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０のドレイン電極２４と、信号線１２との間に流れるリーク電流を低減することができる。また、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０がオフのときに、領域Ｓ１、Ｓ２に形成される有機半導体層２５を介して、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０のドレイン電極２４と、画素領域Ａ２に形成される有機トランジスタ２０のソース電極２３との間に流れるリーク電流を低減することができる。よって、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０がオフのときのオフ電流を低減することができる。
【００５８】
このように、本実施の形態では、インクジェット印刷法を用いて形成される有機半導体層が、ソース電極、信号線、ドレイン電極及び隣接する有機トランジスタのドレイン電極を覆うように形成されていたとしても、ゲート電極が、チャネル領域以外の、平面視でドレイン電極と信号線とに挟まれている領域において有機半導体層にゲート絶縁膜を介して接するように形成されている。従って、走査線によりゲート電極の電圧を制御することによって、ゲート電極及び走査線上でリーク電流を防止することが可能となり、オフ電流の増加を抑制することができる。さらに、第２の実施の形態において後述するように、本発明の有機トランジスタアレイを用いて表示媒体を表示させる際にも、画素間でのクロストークを抑制することができる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、ゲート電極は、一つのドレイン電極を取り囲むように形成されているが、少なくとも一つのドレイン電極を取り囲むように形成されていればよく、例えば二つ、あるいは三つ以上の隣接したドレイン電極をまとめて取り囲むように形成されていてもよい。
（第１の実施の形態の第１の変形例）
次に、図３及び図４を参照し、第１の実施の形態の第１の変形例に係る有機トランジスタ及び有機トランジスタアレイについて説明する。
【００６０】
図３は、本変形例に係る有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。ただし、以下の文中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある（以下の変形例、実施の形態についても同様）。
【００６１】
本変形例に係る有機トランジスタ及び有機トランジスタアレイは、ゲート電極が、平面視でドレイン電極を取り囲むように形成されていない点で、第１の実施の形態と相違する。
【００６２】
図３及び図４に示すように、本変形例に係る有機トランジスタアレイ１０ａは、基板１３上にマトリクス状に設けられている複数の走査線１１及び信号線１２と、複数の走査線１１及び信号線１２が交差して形成されている複数の画素領域Ａ１、Ａ２の各々に設けられている有機トランジスタ２０ａを有することは、第１の実施の形態と同様である。また、有機トランジスタアレイ１０ａを構成する有機トランジスタ２０ａが、基板１３上に形成された第１のゲート絶縁膜２２、ソース電極２３、ドレイン電極２４、有機半導体層２５を有することは、第１の実施の形態と同様である。
【００６３】
また、本変形例に係る有機トランジスタアレイ１０ａにおいて、ゲート電極２１ａが、チャネル領域Ｃ以外の平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれている領域Ｓにおいて、有機半導体層２５にゲート絶縁膜２２を介して接するように形成されているのは、第１の実施の形態と同様である。すなわち、図３に示すように、島状の形状を有するドレイン電極２４のソース電極２３と対向する側には、所定の領域（チャネル領域）Ｃが形成されるように、ゲート電極２１ａが形成されている。また、図３に示すように、島状の形状を有するドレイン電極２４の信号線１２と対向する側には、平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれている領域Ｓに、ゲート電極２１ａが形成されている。更に、平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれている領域であってゲート電極２１ａが形成されている部分である領域Ｓ１には、有機半導体層２５が形成されている。すなわち、本変形例に係る有機トランジスタアレイ１０ａにおいては、ゲート電極２１ａは、チャネル領域Ｃ以外に、更に平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれる領域Ｓに形成されている。また、有機半導体層２５は、更に平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれる領域Ｓ１で、ゲート絶縁膜２２上に形成されている。
【００６４】
一方、本変形例に係る有機トランジスタアレイ１０ａにおいては、ゲート電極２１ａは、平面視でドレイン電極２４を取り囲むように形成されていない。図３に示す一例では、島状の形状を有するドレイン電極２４の隣接する有機トランジスタ２０ａのソース電極２３側には、ゲート電極２１ａは形成されていない。
【００６５】
本変形例に係る有機トランジスタアレイ１０ａでも、ゲート電極２１ａが、チャネル領域Ｃ以外の、平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれている領域Ｓにおいて有機半導体層２５にゲート絶縁膜２２を介して接するように形成されている。しかしながら、有機半導体層２５が、チャネル領域Ｃ以外の領域であって、平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれる領域Ｓ２に形成されておらず、隣接する画素領域Ａ１、Ａ２の間で、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０ａのドレイン電極２４と、画素領域Ａ２に形成される有機トランジスタ２０ａのソース電極２３とで挟まれた領域Ｓ３にも形成されていなければ、領域Ｓ２及びＳ３においても、もともとリーク電流の経路が存在しない。
【００６６】
従って、本変形例でも、走査線によりゲート電極の電圧を制御することによって、ゲート電極及び走査線上でリーク電流を防止することが可能となり、オフ電流の増加を抑制することができる。さらに、第２の実施の形態において後述するように、本発明の有機トランジスタアレイを用いて表示媒体を表示させる際にも、画素間でのクロストークを抑制することができる。
（第１の実施の形態の第２の変形例）
次に、図５及び図６を参照し、第１の実施の形態の第２の変形例に係る有機トランジスタ及び有機トランジスタアレイについて説明する。
【００６７】
図５は、本変形例に係る有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図である。図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００６８】
本変形例に係る有機トランジスタ及び有機トランジスタアレイは、有機半導体層が信号線に沿って連続して形成され、ストライプ状の形状を有する点で、第１の実施の形態と相違する。
【００６９】
図５及び図６に示すように、本変形例に係る有機トランジスタアレイ１０ｂは、基板１３上にマトリクス状に設けられている複数の走査線１１及び信号線１２と、複数の走査線１１及び信号線１２が交差して形成されている複数の画素領域Ａ１、Ａ２の各々に設けられている有機トランジスタ２０ｂを有することは、第１の実施の形態と同様である。また、有機トランジスタアレイ１０ｂを構成する有機トランジスタ２０ｂが、基板１３上に形成されたゲート電極２１、ゲート絶縁膜２２、ソース電極２３、ドレイン電極２４を有することは、第１の実施の形態と同様である。
【００７０】
一方、有機半導体層については、第１の実施の形態では有機半導体層が島状に形成されるところ、本変形例では有機半導体層２５ｂがストライプ状に形成されている。すなわち、縦横に配列した有機トランジスタ２０ｂのうち、信号線１２に沿って隣接する画素領域Ａ１、Ａ２等に形成される有機トランジスタ２０ｂとの間にも有機半導体層を形成することにより、信号線１２の延在する方向に沿って複数の画素領域に亘り、ゲート絶縁膜２２上に、有機半導体層２５ｂが一体で形成される。走査線１１の延在する方向に沿っては有機半導体層を一体で形成しないため、ストライプ状に形成される信号線１２に対応し、ストライプ状の有機半導体層２５ｂが形成される。
【００７１】
本変形例では、あるドレイン電極２４、例えば画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０ｂのドレイン電極２４と、そのドレイン電極２４と信号線の延在する方向に沿って隣接するソース電極２３、すなわち画素領域Ａ２に形成される有機トランジスタ２０ｂのソース電極２３とに挟まれている領域Ｓ３にゲート電極２１が形成されている。そして、領域Ｓ３では、ゲート電極２１は、有機半導体層２５ｂにゲート絶縁膜２２を介して接するように形成されている。従って、走査線１１によりゲート電極２１の電圧を制御することによって、画素領域Ａ１に形成される有機トランジスタ２０ｂのドレイン電極２４と画素領域Ａ２に形成される有機トランジスタ２０ｂのソース電極２３との間に流れるリーク電流を低減することが可能となり、オフ電流を低減することができる。さらに、第２の実施の形態において後述するように、本発明の有機トランジスタアレイを用いて表示媒体を表示させる際にも、画素間でのクロストークを抑制することができる。
【００７２】
また、本変形例では、ストライプ状の有機半導体層を形成すればよいので、インクジェット印刷法によるパターニングにおいて、スループットを向上させることができる。さらに、アライメントの精度も一方向のみしか要求されないため、歩留りを向上させることができる。従って、解像度が高い場合（デザインルール又は線幅を微細にした場合）にも適用することができる。
（第１の実施の形態の第３の変形例）
次に、図７及び図８を参照し、第１の実施の形態の第３の変形例に係る有機トランジスタ及び有機トランジスタアレイについて説明する。
【００７３】
図７は、本変形例に係る有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図である。図８は、図７のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００７４】
本変形例に係る有機トランジスタ及び有機トランジスタアレイは、保持容量を有する保持電極を形成する点で、第１の実施の形態と相違する。
【００７５】
図７及び図８に示すように、本変形例に係る有機トランジスタアレイ１０ｃは、基板１３上にマトリクス状に設けられている複数の走査線１１及び信号線１２と、複数の走査線１１及び信号線１２が交差して形成されている複数の画素領域Ａ１、Ａ２の各々に設けられている有機トランジスタ２０ｃを有することは、第１の実施の形態と同様である。また、有機トランジスタ２０ｃが、基板１３上に形成された走査線１１、信号線１２、ゲート電極２１、ソース電極２３、ドレイン電極２４、有機半導体層２５を有することは、第１の実施の形態と同様である。
【００７６】
一方、本変形例に係る有機トランジスタアレイ１０ｃは、ゲート絶縁膜の構造が、第１の実施の形態と相違する。
【００７７】
本変形例に係る有機トランジスタアレイ１０ｃでは、走査線１１及びゲート電極２１が形成された基板１３上に、走査線１１及びゲート電極２１を覆うように第１のゲート絶縁膜２２が形成されている。第１のゲート絶縁膜２２上に、保持電極２７が形成されている。保持電極２７が形成された第１のゲート絶縁膜２２上に、保持電極２７を覆うように第２のゲート絶縁膜２６が形成される。第２のゲート絶縁膜２６上に信号線１２が形成され、信号線１２と接続されるようにソース電極２３が形成されていること、また、平面視でゲート電極２１上の所定の領域（チャネル領域）Ｃを挟んでソース電極２３と対向してドレイン電極２４が形成されていること、第１のゲート絶縁膜２２上の所定の領域（チャネル領域）Ｃに有機半導体層２５が形成されていることは、第１の実施の形態において、ゲート絶縁膜２２上に信号線１２、ソース電極２３、ドレイン電極２４が形成されるのと同様である。
【００７８】
すなわち、有機トランジスタ２０ｃは、第１のゲート絶縁膜２２上に直接形成されている第２のゲート絶縁膜２６と、第２のゲート絶縁膜２６内に形成されている保持電極２７とを備える。なお、前述したように、第２のゲート絶縁膜内に形成されている保持電極とは、保持電極が第２のゲート絶縁膜に覆われていることを意味し、第２のゲート絶縁膜の少なくとも一部では、保持電極は第１のゲート絶縁膜と接するように形成されていてもよい。
【００７９】
このとき、ゲート電極２１は、チャネル領域Ｃ以外に、平面視でドレイン電極２４と信号線１２とに挟まれている領域に、有機半導体層２５に第１のゲート絶縁膜２２及び第２のゲート絶縁膜２６を介して接するように形成されている。また、ゲート電極２１が、更に平面視でドレイン電極２４を取り囲むように形成されているのも、第１の実施の形態と同様である。また、有機半導体層２５が、ある画素領域、例えば画素領域Ａ２に形成されている有機トランジスタ２０ｃのソース電極２３、信号線１２、ドレイン電極２４及び隣接する例えば画素領域Ａ１に形成されている有機トランジスタ２０ｃのドレイン電極２４を覆うように形成されているのも、第１の実施の形態と同様である。
【００８０】
なお、第２のゲート絶縁膜２６の材質は、第１のゲート絶縁膜２２と同じであっても異なっていてもよい。
【００８１】
本変形例では、第２のゲート絶縁膜を介して、保持電極とドレイン電極が積層されている領域で保持容量が形成されている。これにより、ゲート電極に印加する電界により有機半導体層を電気的に遮断することでリーク成分となる電流を抑制できる。更に、表示パネルに表示させる際に、画素の電位を長時間保持することが容易となる。表示を書き換える時のみ信号を与えて有機トランジスタを駆動し、表示を書き換えない時は信号を与えず有機トランジスタを駆動しないことができる。従って、表示を保持している状態において消費電力を低減することができる。
【００８２】
有機トランジスタアレイを構成するそれぞれの有機トランジスタをアクティブマトリックス駆動させて表示媒体を表示させる際には、それぞれの有機トランジスタに表示状態を維持するために、それぞれの有機トランジスタごとに保持容量を形成することができる。保持容量は、表示媒体と並列な等価回路を形成するように設けることができる。
【００８３】
以上、図７及び図８に示すように、ドレイン電極との間で保持容量を形成する保持電極を形成することにより、ゲート絶縁膜を介してドレイン電極との間で保持容量を形成することができ、本発明の有機トランジスタを用いて表示媒体を表示させる際に、画素電位を一定時間保持することが容易となる。さらに、実質的に表示を書き換える時のみ信号を与えることとなり、消費電力を低減することができる。
（第２の実施の形態）
次に、図９乃至図１１を参照し、本発明の第２の実施の形態に係る表示パネル及び表示装置について説明する。
【００８４】
初めに、図９及び図１０を参照し、表示パネルを形成する場合の有機トランジスタアレイの構成について説明する。
【００８５】
図９は、本実施の形態に係る有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図である。図１０は、図９のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００８６】
また、本実施の形態に係る有機トランジスタアレイは、本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係る有機トランジスタアレイをアクティブマトリックス素子として用いたアクティブマトリックス基板である。また、本実施の形態に係るアクティブマトリックス表示装置は、本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係る有機トランジスタアレイをアクティブマトリックス素子として用いたアクティブマトリックス基板と、画素表示素子を組み合わせたアクティブマトリックス表示装置である。
【００８７】
図９及び図１０に示すように、本実施の形態に係る有機トランジスタアレイ１０ｄは、基板１３上にマトリクス状に設けられている複数の走査線１１及び信号線１２と、複数の走査線１１及び信号線１２が交差して形成されている複数の画素領域Ａ１、Ａ２の各々に設けられている有機トランジスタ２０ｄを有することは、第１の実施の形態の第３の変形例と同様である。また、有機トランジスタアレイ１０ｄを構成する有機トランジスタ２０ｄが、基板１３上に形成されたゲート電極２１、第１のゲート絶縁膜２２、ソース電極２３、ドレイン電極２４、有機半導体層２５、第２のゲート絶縁膜２６、保持電極２７を有することは、第１の実施の形態の第３の変形例と同様である。
【００８８】
しかし、本実施の形態では、有機トランジスタアレイ１０ｄを、表示パネルと組合せて表示装置を構成するために、有機半導体層２５まで形成した後、更に、有機半導体層２５を覆い、一部ドレイン電極２４上に開口部２９を有する層間絶縁膜２８が形成されている。また、層間絶縁膜２８上に、開口部２９を介してドレイン電極２４と接続されている導電層３０が形成されている。
【００８９】
本実施の形態において、表示パネルとして、例えば液晶パネルが用いられる。液晶パネルを用いる場合、有機トランジスタアレイ１０ｄが形成されている有機トランジスタアレイ基板に対向して設けられる対向基板上に、透明導電膜が形成されている。透明導電膜上に、液晶性材料を配向させるための配向膜が配向処理された状態で形成されている。このような対向基板がスペーサを介して有機トランジスタアレイ基板と対向して設けられ、基板間に液晶が封入されている。
【００９０】
具体的には、対向基板上に、厚さ１００ｎｍ程度のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）をスパッタ成膜し、透明導電膜を形成する。次に、透明導電膜上に、ポリアミド酸をスピンコート塗布し、ラビングすることにより、厚さ２００ｎｍの配向膜を形成する。配向処理した後に、有機トランジスタアレイ基板とスペーサを介して接合し、ギャップ間に液晶性材料を封入することにより、液晶パネルが得られる。
【００９１】
また、液晶パネル以外の表示パネルとしては、電気泳動素子を用いた電気泳動表示パネルが挙げられる。次に、電気泳動表示パネルについて、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態に係る表示パネル（電気泳動表示パネル）を模式的に示す平面図である。
【００９２】
図１１に示すように、本実施の形態に係る表示パネル（電気泳動表示パネル）５０は、平面視で表示部５１、操作部５２、駆動制御ＩＣ５３を有する。
【００９３】
表示部５１は、有機トランジスタアレイ基板上に電気泳動素子が形成された部分である。表示部５１においては、ガラス等の素子基板上に、走査線１１、信号線１２がマトリクス状に配置され、これらの配線が交差する場所には画素部（画素領域）Ａ１、Ａ２等が設けられる。各画素部Ａ１、Ａ２等には、前述した有機トランジスタが形成されている。画素部Ａ１、Ａ２等の周囲には、走査線駆動回路５４及び信号線駆動回路５５が設けられている。走査線１１及び信号線１２の端部は、画素部Ａ１、Ａ２等の周囲において、走査線駆動回路５４及び信号線駆動回路５５に接続される。走査線駆動回路５４、信号線駆動回路５５は操作部５２、駆動制御ＩＣ５３に接続されている。
【００９４】
また、本実施の形態に係る表示パネルは、例えば対向基板にマイクロカプセル型電気泳動素子を形成し、図９及び図１０に示すような有機トランジスタアレイ１０ｄが形成された有機トランジスタアレイ基板と貼り合わせることにより得られる。
【００９５】
また、本実施の形態に係る表示パネルを、表示データを格納する記憶部等と組合せることにより、各種の表示装置が得られる。
【００９６】
なお、表示素子としてマイクロカプセル型電気泳動素子の代わりに、有機ＥＬ素子を用いてもよい。有機ＥＬ素子を用いる場合には、有機トランジスタアレイ基板上に、表示画素として有機ＥＬ素子を形成する。有機ＥＬ素子が形成された有機トランジスタアレイ基板上に水分、酸素等の大気を遮蔽する大気遮蔽シールドを配置させることにより、有機ＥＬパネルが得られる。
【００９７】
また、本実施の形態に係る有機トランジスタアレイ１０ｄは、第１の実施の形態の第３の変形例に係る有機トランジスタ２０ｃにドレイン電極２４の導電層３０を設けた有機トランジスタ２０ｄを有しているが、第１の実施の形態に係る有機トランジスタ２０、第１の実施の形態の第１の変形例に係る有機トランジスタ２０ａ、第１の実施の形態の第２の変形例に係る有機トランジスタ２０ｂに導電層３０を設けた有機トランジスタを有していてもよい。
【実施例】
【００９８】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、実施例により限定されて解釈されるものではない。
［実施例１］
ガラス基板上に、Ａｇ膜を真空蒸着で１００ｎｍ形成した。次に、フォトレジストとしてＴＳＭＲ８８００ＢＥ（商品名：東京応化工業社製）をスピンコートにより塗布し、９０℃で３０分間プレアニールした。さらに、フォトマスクを介して露光し（１５０ｍＪ／ｃｍ２）、現像及びポストベークを１２０℃で２０分間実施した。次に、Ａｇ膜をＳＥＡ−５（商品名：関東化学社製）をエッチング液としてエッチングし、レジスト剥離及び洗浄リンスを行って、図１及び図２に示すような形状を有する走査線１１及び走査線１１に接続されるゲート電極２１を形成した。次に、走査線１１及び走査線１１に接続されるゲート電極２１の上に、ポリアミド酸をスピンコートにより塗布し、２８０℃で加熱処理することにより、膜厚５００ｎｍのゲート絶縁膜２２を形成した。さらに、ＵＶランプ（照射量７Ｊ／ｃｍ２）を用い、フォトマスクを介して、信号線１２、信号線１２に接続されるソース電極２３、及びドレイン電極２４に対応する高エネルギーパターンを形成した。次に、インクジェット印刷法を用い、その高エネルギーパターン上に、Ａｇインクを吐出し、２８０℃で焼結させることにより、膜厚１００ｎｍの信号線１２、信号線１２に接続されるソース電極２３、及びドレイン電極２４を形成した。このとき、チャネル幅が１４０μｍ、チャネル長が１０μｍであった。次に、インクジェット印刷法を用いて、式（１）で表される化合物がメシチレンに溶解されている有機半導体インクを塗布し、図１及び図２に示すような島状の有機半導体層２５を形成し、有機トランジスタアレイ１０を得た。
【００９９】
得られた有機トランジスタアレイ１０のトランジスタ特性を、酸素１ｐｐｍ未満、水分１ｐｐｍ未満の雰囲気下で測定した。具体的には、ドレイン電圧Ｖｄｓを−２０Ｖとし、ゲート電圧Ｖｇを＋２０Ｖ及び−２０Ｖとしたときのドレイン電流Ｉｄｓを測定した。測定した結果を図１２に示す。図１２は、後述する比較例１、実施例２、実施例３も含め、実施例１乃至実施例３及び比較例１で得られた有機トランジスタアレイのトランジスタ特性を示すグラフである。
【０１００】
図１２を参照するに、実施例１で得られた有機トランジスタアレイ１０において、Ｖｇが−２０Ｖのときのドレイン電流Ｉｄｓ（オン電流）が１．０×１０−８Ａであり、Ｖｇが＋２０Ｖのときのドレイン電流Ｉｄｓ（オフ電流）が−５．１×１０−１３Ａであった。即ち、オンオフ比が２．０×１０４であった。
［比較例１］
図１及び図２に示すような形状を有さず、図１５及び図１６のような形状を有するゲート電極を形成すること以外は、実施例１と同様にして有機トランジスタアレイ１１０を得た。
【０１０１】
得られた有機トランジスタアレイ１１０のトランジスタ特性を、酸素１ｐｐｍ未満、水分１ｐｐｍ未満の雰囲気下で測定した。具体的には、ドレイン電圧Ｖｄｓを−２０Ｖとし、ゲート電圧Ｖｇを＋２０Ｖ及び−２０Ｖとしたときのドレイン電流Ｉｄｓを測定した。測定した結果を図１２に示す。図１２を参照するに、Ｖｇが−２０Ｖのときのドレイン電流Ｉｄｓ（オン電流）が−１．１×１０−８Ａであり、Ｖｇが＋２０Ｖのときのドレイン電流Ｉｄｓ（オフ電流）が−１．３×１０−１０Ａであった。即ち、オンオフ比が８．５×１０１であった。
【０１０２】
このことから、実施例１は、比較例１よりオフ電流が低下してオンオフ比が格段に向上し、良好なトランジスタ特性が得られることが分かる。
［実施例２］
インクジェット法を用いて、走査線及びゲート電極を形成した点以外は、実施例１と同様にして有機トランジスタアレイ１０を得た。
【０１０３】
図１及び図２に示すように、ガラス基板１３上に、ポリアミド酸をスピンコート塗布し、２８０℃で加熱処理することにより、膜厚２００ｎｍの絶縁膜を形成した。次に、ＵＶランプ（照射量７Ｊ／ｃｍ２）を用いて、フォトマスクを介して紫外線を照射し、走査線１１及び走査線１１に接続されるゲート電極２１に対応する高エネルギーパターンを形成した。さらに、インクジェット印刷法を用いて、高エネルギーパターン上にＡｇ粒子が分散されているＡｇインクを吐出し、２８０℃で焼結させることにより、走査線１１及び走査線１１に接続されたゲート電極２１を形成した（膜厚１００ｎｍ）。次に、これらの上に、ポリアミド酸をスピンコート塗布し、２８０℃で加熱処理することにより、膜厚５００ｎｍのゲート絶縁膜２２を形成した。さらに、ＵＶランプ（照射量７Ｊ／ｃｍ２）を用い、フォトマスクを介して、信号線１２、信号線１２に接続されるソース電極２３、及びドレイン電極２４に対応する高エネルギーパターンを形成した。次に、インクジェット印刷法を用い、その高エネルギーパターン上に、Ａｇインクを吐出し、２８０℃で焼結させることにより、膜厚１００ｎｍの信号線１２、信号線１２に接続されたソース電極２３、及びドレイン電極２４を形成した。このとき、チャネル幅が１４０μｍ、チャネル長が１０μｍであった。次に、インクジェット印刷法を用いて、式（１）で表される化合物がメシチレンに溶解されている有機半導体インクを塗布し、図１及び図２に示すような島状の有機半導体層２５を形成し、有機トランジスタアレイ１０を得た。
【０１０４】
得られた有機トランジスタアレイ１０のトランジスタ特性を、酸素１ｐｐｍ未満、水分１ｐｐｍ未満の雰囲気下で測定した。具体的には、ドレイン電圧Ｖｄｓを−２０Ｖとし、ゲート電圧Ｖｇを＋２０Ｖ及び−２０Ｖとしたときのドレイン電流Ｉｄｓを測定した。測定した結果を図１２に示す。図１２を参照するに、実施例２で得られた有機トランジスタアレイ１０において、Ｖｇが−２０Ｖのときのドレイン電流Ｉｄｓ（オン電流）が−９．３×１０−９Ａであり、Ｖｇが＋２０Ｖのときのドレイン電流Ｉｄｓ（オフ電流）が−３．０×１０−１３Ａであった。即ち、オンオフ比が３．１×１０４であった。
［実施例３］
インクジェット法を用いて、有機半導体インクを図１及び図２に示すようにライン印刷した以外は、実施例２と同様にして有機トランジスタアレイ１０ｂを得た。
【０１０５】
得られた有機トランジスタアレイ１０ｂのトランジスタ特性を、酸素１ｐｐｍ未満、水分１ｐｐｍ未満の雰囲気下で測定した。具体的には、ドレイン電圧Ｖｄｓを−２０Ｖとし、ゲート電圧Ｖｇを＋２０Ｖ及び−２０Ｖとしたときのドレイン電流Ｉｄｓを測定した。測定した結果を図１２に示す。図１２を参照するに、実施例３で得られた有機トランジスタアレイ１０ｂにおいて、Ｖｇが−２０Ｖのときのドレイン電流Ｉｄｓ（オン電流）が−１．２×１０−８Ａであり、Ｖｇが＋２０Ｖのときのドレイン電流Ｉｄｓ（オフ電流）が−８．７×１０−１３Ａであった。即ち、オンオフ比が１．４×１０４であった。
【０１０６】
これらの結果から、実施例２、３の構成においても実施例１と同等以上の効果が得られ、本発明の構成にすることにより、オフ電流を−１．０×１０−１２Ａ以下に確保でき、リーク電流を抑制することが可能であることがわかる。
［実施例４］
（有機トランジスタアレイ基板）
図７及び図８に示すように、可撓性を有するフィルム基板上にポリアミド酸をスピンコート塗布し、１８０℃で加熱処理することにより、膜厚２００ｎｍの絶縁膜を形成した。次に、ＵＶランプ（照射量７Ｊ／ｃｍ２）を用いて、フォトマスクを介して紫外線を照射し、走査線１１及び走査線１１に接続されるゲート電極２１に対応する高エネルギーパターンを形成した。さらに、インクジェット印刷法を用いて、高エネルギーパターン上にＡｇ粒子が分散されているＡｇインクを吐出し、１８０℃で焼結させることにより、膜厚１００ｎｍの走査線１１及び走査線１１に接続されるゲート電極２１を形成した。次に、これらの上に、ポリアミド酸をスピンコート塗布し、１８０℃で加熱処理することにより、膜厚３００ｎｍのゲート絶縁膜第一層（第１のゲート絶縁膜）２２を形成した。さらに、ＵＶランプ（照射量７Ｊ／ｃｍ２）を用いて、フォトマスクを介して、保持電極２７に対応する高エネルギーパターンを形成した。次に、インクジェット印刷法を用いて、高エネルギーパターン上に、Ａｇインクを吐出し、１８０℃で焼結させることにより、膜厚１００ｎｍの保持電極２７を形成した。次に、これらの上に、ポリアミド酸をスピンコート塗布し、１８０℃で加熱処理することにより、膜厚３００ｎｍのゲート絶縁膜第二層（第２のゲート絶縁膜２６を形成した。さらに、ＵＶランプ（照射量７Ｊ／ｃｍ２）を用いて、フォトマスクを介して、紫外線を照射し、信号線１２、信号線１２に接続されるソース電極２３及びドレイン電極２４に対応する高エネルギーパターンを形成した。さらに、インクジェット印刷法を用いて、高エネルギーパターン上にＡｇ粒子が分散されているＡｇインクを吐出し、１８０℃で焼結させることにより、膜厚１００ｎｍの信号線１２、信号線１２に接続されるソース電極２３、及びドレイン電極２４を形成した。このとき、チャネル幅が１４０μｍ、チャネル長が１０μｍであった。次に、インクジェット印刷法を用いて、式（１）で表される化合物がメシチレンに溶解されている有機半導体インクを塗布し、図７及び図８に示すように島状の有機半導体層２５を形成した。
【０１０７】
次に、図９及び図１０に示すように、スクリーン印刷法を用いて、ポリビニルブチラール樹脂と、シリカフィラーと、エチレングリコールヘキシルエーテルとを含有する絶縁ペーストを印刷し、減圧乾燥させることにより、ドレイン電極２４上にスルーホール２９を有する層間絶縁膜２８を形成した。さらに、スクリーン印刷法を用いて、銀を含む熱硬化性のペーストを印刷し、乾燥させることにより、ドレイン電極２４と接合する導電層３０を形成し、有機薄膜トランジスタアレイ基板を得た。
（表示パネル及び表示装置）
対向基板となる可撓性を有するフィルム基板上に、１００ｎｍの厚さのＩＴＯ膜をスパッタリングにより成膜し、透明電極膜の形成されたフィルム基板を形成した。
【０１０８】
次に、酸化チタン２０重量部、酸ポリマー１重量部、シリコーンポリマーグラフトカーボンブラックＭＸ３−ＧＲＸ−００１（商品名：日本触媒社製）２重量部及びシリコーンオイルＫＦ９６Ｌ−１ｃｓ（商品名：信越化学工業社製）７７重量部を混合し、超音波で１時間分散させて、白黒粒子分散液を調整した。得られた白黒粒子分散液をゼラチン−アラビアゴム  コンプレックスコアセルべーション法によりマイクロカプセル化した。マイクロカプセルの平均粒径は、約６０μｍであった。次に、マイクロカプセルをウレタン樹脂溶液中に分散させた分散液を得た。ワイヤーブレード法を用いて、この分散液を透明電極膜付きフィルム基板上に展開することにより、メモリ性を有する画像表示層を形成したマイクロカプセル基板を作製した。
【０１０９】
このようにして得られたマイクロカプセル基板を、有機薄膜トランジスタアレイ基板に貼り合わせることにより、図１１に示すような表示パネル（電気泳動表示パネル）を作製した。
【０１１０】
更に、このようにして得られた表示パネルを他の電子機器を組合せることにより、各種表示装置を得ることができる。
【０１１１】
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る有機トランジスタアレイの構造を模式的に示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の第３の変形例に係る有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る表示パネルを模式的に示す平面図である。
【図１２】実施例１乃至実施例３及び比較例１で得られた有機トランジスタアレイのトランジスタ特性を示すグラフである。
【図１３】有機半導体層のパターンが完全な場合の有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１５】有機半導体層のパターンが不完全な場合の有機トランジスタアレイを模式的に示す平面図である。
【図１６】図１５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  有機トランジスタアレイ
１１  走査線
１２  信号線
１３  基板
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ  有機トランジスタ
２１、２１ａ  ゲート電極
２２  ゲート絶縁膜（第１のゲート絶縁膜）
２３  ソース電極
２４  ドレイン電極
２５、２５ｂ  有機半導体層
２６  第２のゲート絶縁膜
２７  保持電極
２８  層間絶縁膜
２９  開口部
３０  導電層
５０  表示パネル
５１  表示部
５２  操作部
５３  駆動制御ＩＣ
５４  走査線駆動回路
５５  信号線駆動回路
Ａ１、Ａ２  画素領域（画素部）
Ｃ  チャネル領域
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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