(57)【要約】【課題】エネルギー線の照射による有機半導体層の劣化を防止して素子特性を維持することが可能な有機半導体素子を提供する。【解決手段】有機半導体層１１を用いて構成された有機半導体素子１ａにおいて、有機半導体層１１を覆う状態でエネルギー線を遮蔽する材料からなる遮蔽層１５が設けられていることを特徴とする。有機半導体層１１が形成された基板３および有機半導体層１１を覆う状態で基板３上に設けられた保護膜１３のうちの少なくとも一方が、遮蔽層として用いられている。この有機半導体層１１に対してゲート絶縁膜７を介してゲート電極５が積層され、ゲート絶縁膜７およびゲート電極５の少なくとも一方が遮蔽層として用いられている。【選択図】図１
2008135615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機半導体層を用いて構成された有機半導体素子において、
前記有機半導体層を覆う状態でエネルギー線を遮蔽する材料からなる遮蔽層が設けられている
ことを特徴とする有機半導体素子。
【請求項２】
請求項1記載の有機半導体素子において、
前記有機半導体層が形成された基板および当該有機半導体層を覆う状態で当該基板上に設けられた保護膜のうちの少なくとも一方が、前記遮蔽層として用いられている
ことを特徴とする有機半導体素子。
【請求項３】
請求項1記載の有機半導体素子において、
前記有機半導体層に対してゲート絶縁膜を介してゲート電極が積層され、
前記ゲート絶縁膜およびゲート電極の少なくとも一方が前記遮蔽層として用いられている
ことを特徴とする有機半導体素子。
【請求項４】
請求項1記載の有機半導体素子において、
前記有機半導体層がペンタセンからなり、前記遮蔽層がポリパラキシリレン膜および金膜の少なくとも一方からなる
ことを特徴とする有機半導体素子。
【請求項５】
基板上に、有機半導体層を用いて構成された有機半導体素子と、当該有機半導体素子によって駆動される画素電極とを備えた表示装置において、
前記有機半導体層を覆う状態でエネルギー線を遮蔽する材料からなる遮蔽層が設けられている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の表示装置において、
前記基板における前記画素電極側に対向基板が配置され、当該基板と対向基板との間に液晶層が狭持されると共に、
前記遮蔽層は、前記液晶層と前記有機半導体層との間に設けられている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項６記載の表示装置において、
前記液晶層は、液晶材料と三次元網目構造の透明樹脂との複合体からなる
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機半導体素子および表示装置に関し、特には有機半導体層の劣化を防止できる有機半導体素子およびこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（thin film transistor）は、電子回路、特にはアクティブマトリックス型のフラットパネルディスプレイにおける画素電極のスイッチング素子として広く用いられている。
【０００３】
現在、大部分の薄膜トランジスタは、半導体層（活性層）としてアモルファスシリコンまたは多結晶シリコンを用いるＳｉ系無機半導体トランジスタである。これらの製造には、高温での熱処理が必要であることから、基板に耐熱性が要求される。
【０００４】
これに対して、有機半導体を利用した有機薄膜トランジスタは、活性層となる半導体薄膜を低温での塗布成膜や蒸着成膜によって行うことが可能であり、低コスト化に有利であると共に、プラスチック等の耐熱性はないがフレキシブルな基板上への形成も可能である。
【０００５】
このような有機薄膜トランジスタは、例えば次のように構成されている。基板上に形成したゲート電極を覆う状態でゲート絶縁膜が設けられ、このゲート絶縁膜上におけるゲート電極を挟む位置にソース／ドレイン電極が設けられている。そして、このソース／ドレイン電極間においてゲート絶縁膜に接する状態で、有機半導体層がパターン形成されている。また、このような構成の有機薄膜トランジスタを画素トランジスタとして用いた表示装置は、ソース／ドレイン電極および有機半導体層が形成された基板上に、例えば接着層剤を介して表示媒体および電極が対向配置されている。
（以上、下記特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特表２００３−５０８９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上述した有機薄膜トランジスタに代表される有機半導体素子においては、紫外線，プラズマ，さらには電子線などのエネルギー線の照射に対して有機半導体層がダメージを受け易く、これによって有機半導体素子の素子特性が劣化し易い。例えば有機薄膜トランジスタであれば、有機半導体層がダメージを受けることによって、ヒステリシス特性が増大し、しきい値電圧が不安定になる。
【０００８】
このため、例えば有機半導体素子が形成された基板上において、電子線蒸着や、光リソグラフィー、電子線リソグラフィー、およびプラズマエッチングを適用した配線や電極等のパターン形成を行うこと、さらには基板上に形成した材料層に対してエネルギー線照射による改質処理を行うことが困難であった。
【０００９】
また、以上のように素子特性が劣化した有機半導体素子を画素駆動用素子として用いた表示装置においては、画素電極のスイッチングが不安定になるため、表示特性の劣化が引き起こされる。
【００１０】
そこで本発明は、エネルギー線の照射による有機半導体層の劣化を防止して素子特性を維持することが可能な有機半導体素子を提供すること、さらにはこの有機半導体素子を用いることで表示特性に優れた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】
【００１１】
このような目的を達成するための本発明は、有機半導体層を用いて構成された有機半導体素子において、この有機半導体層を覆う状態でエネルギー線を遮蔽する材料からなる遮蔽層が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、有機半導体素子によって駆動される画素電極を備えた表示装置でもあり、有機半導体素子を構成する有機半導体層を覆う状態でエネルギー線を遮蔽する材料からなる遮蔽層が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
このような構成の有機半導体素子では、遮蔽層で覆われた有機半導体層にエネルギー線が照射されてダメージが加わることがなく、有機半導体層の劣化が防止される。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、エネルギー線の照射による有機半導体層の劣化を防止できるため、この有機半導体層を用いて構成された有機半導体素子における素子特性を維持することが可能である。またこの有機半導体素子を用いて構成された表示装置においては、有機半導体素子によって画素電極を高精度に制御することが可能となり、表示特性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態として、ボトムゲート型の有機半導体素子の断面図を示す。この図に示す有機半導体素子１ａは、ボトムゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタであり次のように構成されている。
【００１７】
基板３上には、ゲート電極５がパターン形成され、このゲート電極５を覆う状態でゲート絶縁膜７が設けられている。ゲート絶縁膜７上には、ゲート電極５を挟む位置にソース／ドレイン電極９がパターン形成されている。また、ソース／ドレイン電極９が形成されたゲート絶縁膜７上には、ソース／ドレイン電極９間においてゲート絶縁膜７に接する状態で、有機半導体層１１がパターン形成されている。この有機半導体層１１上は保護膜１３で覆われており、この保護膜１３上において有機半導体層１１に重なる位置に、遮蔽層１５が設けられている。
【００１８】
以下、各部材３〜１５の詳細な構成を説明する。
【００１９】
基板３：基板３は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、シリコーン樹脂等の基板からなるか、またはプラスチック基板やガラス基板上に樹脂材料からなるバッファ層を設けた基板であっても良い。
【００２０】
ここで、基板３は、エネルギー線に対する遮蔽層として用いられても良い。この場合、対象とするエネルギー線を反射または吸収する材料で基板３を構成することとする。ここで、対象とするエネルギー線は、プラズマ、紫外線、または電子線などであり、有機半導体層１１に対して照射される可能性があるエネルギー線である。この場合、ポリパラキシレンからなるバッファ層を遮蔽層として備えた基板３が例示される。この他にも、外側の面に金薄膜を遮蔽層として設けた基板３であっても良い。
【００２１】
尚、基板３の本体とは別に遮蔽層を設けた構成において、この遮蔽層が絶縁性材料である場合には基板３における内側（ゲート電極５側）に設けられることが好ましく、導電性材料である場合には基板３における外側に設けられることとする。また遮蔽層を構成する材料が絶縁性材料である場合には、この材料で基板本体を構成しても良い。さらに、絶縁性の遮蔽層と導電性の遮蔽層との２層を用いて基板３を構成しても良い。
【００２２】
ゲート電極５：以上のような基板３上にパターン形成されたゲート電極５は、基板３に設定された各素子領域を横切る形状を有してパターン形成されている。このようなゲート電極５のパターン形成には、インクジェット法、マイクロコンタクト法、またはスクリーン印刷法等の印刷法や、フォトリソグラィー法が適用される。
【００２３】
例えば、より微細なゲート電極５を高精度に形成するためには、リソグラフィー法を適用したパターン形成を行うことが好ましい。この場合、成膜した電極材料層をリソグラフィー法によって形成したレジストパターンをマスクに用いてパターンエッチングする。ここでは例えば、金（Ａｕ）とクロム（Ｃｒ）の積層膜を、レジストパターンをマスクに用いてエッチングすることにより、Ａｕ/Ｃｒゲート電極５が５０ｎｍの膜厚で形成されていることとする。このようなＡｕ/Ｃｒ積層膜からなるゲート電極５は、遮蔽層としての作用も有する。
【００２４】
以上の他にも、リソグラフィー法によって形成したレジストパターンを覆う状態で電極材料層を成膜した後、レジストパターンを除去することにより上部の電極材料層部分をリフトオフ除去してゲート電極５を形成しても良い。尚、工程の簡略化を図るには、電極材料層の成膜は、塗布によって行うことが好ましい。
【００２５】
また、さらに工程の簡略化を図るには、印刷法によってパターン形成されたゲート電極５とすることが好ましい。この場合、例えば導電性材料を含有するペースト状または液状の塗布系材料を用いた印刷法により、塗布系材料をパターン印刷した後、これを固化させることにより、ゲート電極５を形成する。
【００２６】
ゲート絶縁膜７：ゲート電極５を覆うゲート絶縁膜７は、スピンコート法、スリットコート法などにより基板３上の全面に成膜されている。ここでは、ポリ‐４‐ビニルフェノールからなるゲート絶縁膜７が５００ｎｍの膜厚で塗布成膜されていることとする。
【００２７】
ソース／ドレイン電極９：ゲート絶縁膜７上のゲート電極５を挟む位置にパターン形成されているソース／ドレイン電極９は、ゲート電極５と同様のパターン形成方法によって形成されていて良い。ここでは例えば、金（Ａｕ）とプラチナ（Ｐｔ）の積層膜を、レジストパターンをマスクに用いてエッチングすることにより、Ａｕ/Ｐｔソース／ドレイン電極９が１５０ｎｍの膜厚で形成されていることとする。
【００２８】
有機半導体層１１：ソース／ドレイン電極９間においてゲート絶縁膜７に接する状態で形成されている有機半導体層１１は、例えば蒸着法または塗布法によって成膜されている。尚、この有機半導体層１１がパターン形成されている場合には、マスク蒸着法、印刷法、またはリフトオフ法等によって形成されている。リフトオフ法であれば、予め基板３上にレジストパターンを形成しておき、この上部に有機半導体層１１を成膜した後、レジストパターンを除去することで有機半導体層１１をパターン形成する。ここでは、１００ｎｍの膜厚のペンタセンからなる有機半導体層１１が成膜されていることとする。
【００２９】
保護膜１３：有機半導体層１１上に形成された保護膜１３は、絶縁性材料からなり、いわゆる層間絶縁膜であって良い。ここでは例えば１μｍの膜厚で成膜されたポリパラキシリレン膜で構成されている。
【００３０】
遮蔽層１５：保護膜１３上において有機半導体層１１に重なる位置に設けられた遮蔽層１５は、先に述べたエネルギー線を反射または吸収する材料で構成されていることとする。この遮蔽層１５は、少なくともソース／ドレイン電極９間に配置される有機半導体層１１上に設けられていることとし、この部分を充分に覆う程度の形状および大きさで形成されていることが好ましい。ここでは、メタルマスクを用いてパターン蒸着した金（Ａｕ）膜からなる遮蔽層１５を設けることとする。
【００３１】
尚、ここではさらに、保護膜１３上にパターン形成された遮蔽層１５をマスクにしたプラズマエッチングによって、保護膜１３および有機半導体層１１をパターニングすることで素子分離した構成となっている。
【００３２】
以上のような構成の有機半導体素子１ａでは、有機半導体層１１の上方が、遮蔽層１５および遮蔽層１５を兼ねた絶縁性の保護膜１３で覆われていることから、有機半導体層１１に対してエネルギー線が照射されてダメージが加わることがなく、有機半導体層１１の劣化が防止される。
【００３３】
したがって、このような有機半導体素子１ａが形成された基板３の上方において、エネルギー線を用いた処理、例えば光リソグラフィー、電子線リソグラフィー、電子線蒸着、さらにはプラズマエッチングを行った場合であっても、これらの処理に用いられるエネルギー線によって有機半導体層１１が劣化することを防止できる。
【００３４】
例えば、上述した第１実施形態では、遮蔽層１５をマスクにしたプラズマエッチングによって、保護膜１３および有機半導体層１１をパターニングして素子分離を行っているが、このパターニングにおけるプラズマは遮蔽層１５で遮蔽されて有機半導体層１１に照射されることはなく、有機半導体層１１の劣化が防止されるのである。
【００３５】
さらに、上述したようなプロセス中におけるエネルギー線の照射に対する耐性の他、この有機半導体素子１ａがエネルギー線の照射雰囲気中で使用される場合であっても、このような使用環境中においてのエネルギー線の照射による有機半導体層１１の劣化も防止される。特に基板３やゲート電極５を遮蔽層を兼ねる構成とした場合には、有機半導体層１１の両面から照射されるエネルギー線に対して有機半導体層１１が保護されることになる。このため、有機半導体素子１ａを使用した状態において有機半導体層１１の劣化を防止する効果が高い。
【００３６】
この結果、この有機半導体層１１を用いて構成された有機半導体素子１ａにおける素子特性を維持することが可能になる。
【００３７】
尚、上述した第１実施形態においては、有機半導体層１１に対して基板３やゲート電極５も遮蔽層である場合を説明したが、有機半導体層１１の基板３側の遮蔽層として、ゲート絶縁膜７を用いても良い。
【００３８】
ゲート絶縁膜７や保護膜１３のように有機半導体層１１に近い積層位置の層を遮蔽層として用いた構成では、斜め方向から入射するエネルギー線に対しても遮蔽する効果が高いため、特に有効である。
【００３９】
図２は、有機半導体素子に対してエネルギー線として紫外線を照射する前後で、ゲート電極とドレイン電流との関係を測定したＶｇ−Ｉｄ特性図である。図２（１）は、図１で示した第１実施形態の構成の有機半導体素子１ａであり、遮蔽層１５側から紫外線を照射した前後のＶｇ−Ｉｄ特性図である。図２（２）は、図１において遮蔽層１５を設けていない構成の有機半導体素子であり、有機半導体層１１側から紫外線を照射した前後のＶｇ−Ｉｄ特性図である。
【００４０】
これらの図を比較し、遮蔽層１５を設けた構成［図２（１）］では、紫外線を照射する前後でのＶｇ−Ｉｄ特性の変化がほとんどなく、紫外線照射による有機半導体層１１の劣化が防止できていることが確認された。これに対して遮蔽層１５を設けていない構成［図２（２）］では、紫外線を照射した後のＶｇ−Ｉｄ特性にヒステリシス特性が見られた。これにより、紫外線照射によって有機半導体層１１が劣化すること、および遮蔽層１５（保護膜１３も含む）によって紫外線照射による有機半導体層の劣化が防止できることが確認された。
【００４１】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態として、トップゲート型の有機半導体素子の断面図を示す。この図に示す有機半導体素子１ｂは、トップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタであり次のように構成されている。尚、図1を用いて説明した第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付した。
【００４２】
基板３上には、ソース／ドレイン電極９が平行にパターン形成され、これらのソース／ドレイン電極９が形成された基板３上には、ソース／ドレイン電極９間を繋げる位置に有機半導体層１１がパターン形成されている。有機半導体層１１が設けられた基板３上は、ゲート絶縁膜７で覆われ、このゲート絶縁膜７上におけるソース／ドレイン電極９間に相等する位置にゲート電極５がパターン形成されている。
【００４３】
以下、各部材３〜１１の構成を基板３側から順に説明する。
【００４４】
基板３：基板３は第１実施形態と同様の構成であって良く、遮蔽層として構成されていることが好ましい。基板３を遮蔽層として用いる場合には、少なくとも基板３におけるソース／ドレイン電極９側の層が絶縁性材料で構成されていることが重要である。
【００４５】
ソース／ドレイン電極９：ソース／ドレイン電極９は、第１実施形態と同様の構成であって良く、ここではＡｕ/Ｐｔソース／ドレイン電極９が１５０ｎｍの膜厚で形成されていることとする。
【００４６】
有機半導体層１１：有機半導体層１１は、少なくともソース／ドレイン電極９間を繋げるように覆う状態で形成されていれば、第１実施形態と同様の構成であって良く、ここでは、１００ｎｍの膜厚のペンタセンからなる有機半導体層１１が形成されていることとする。
【００４７】
ゲート絶縁膜７：ゲート絶縁膜７は、スピンコート法、スリットコート法などにより基板３上の全面に成膜されている。ここでは、ゲート絶縁膜７が、遮蔽層を兼ねることとし、ポリ‐４‐ビニルフェノールからなるゲート絶縁膜７が所定の膜厚で塗布成膜されていることとする。
【００４８】
ゲート電極５：ゲート電極５は、第１実施形態と同様に形成されたものであって良く、ここではＡｕからなるゲート電極５が遮蔽層を兼ねて設けられていることとする。
【００４９】
以上のような構成の有機半導体素子１ｂでは、有機半導体層１１の上方が、遮蔽層を兼ねたゲート絶縁膜７およびゲート電極５で覆われていることから、有機半導体層１１に対してエネルギー線が照射されてダメージが加わることがなく、有機半導体層１１の劣化が防止される。特に、有機半導体層１１におけるソース／ドレイン電極９間（すなわちチャネル部分）の上方は、ゲート絶縁膜７およびゲート電極５の両方で覆われているため、素子特性に最も影響を及ぼす部分の劣化を防止できる。
【００５０】
したがって、第１実施形態と同様に、このような有機半導体素子１ｂが形成された基板３の上方において、エネルギー線を用いた処理行った場合であっても、これらの処理に用いられるエネルギー線によって有機半導体層１１が劣化することを防止できる。
【００５１】
例えば、本第２実施形態では、ゲート電極５の形成をリソグラフィーおよびプラズマエッチングを適用して行った場合であっても、このリソグラフィーにおける露光光（電子線）およびプラズマは、遮蔽層を兼ねたゲート絶縁膜７で遮蔽されて有機半導体層１１に照射されることはなく、有機半導体層１１の劣化が防止される。
【００５２】
また、第１実施形態と同様に、上述したようなプロセス中におけるエネルギー線の照射に対する耐性の他、この半導体素子１ｂがエネルギー線の照射雰囲気中で使用される場合であっても、このような使用環境中においてのエネルギー線の照射による有機半導体層１１の劣化も防止される。特に基板３を遮蔽層として構成した場合には、有機半導体層１１の両面から照射されるエネルギー線に対しても有機半導体層１１が保護されることになる。このため、有機半導体素子１ｂを使用した状態において有機半導体層１１の劣化を防止する効果が高い。
【００５３】
この結果、この有機半導体層１１を用いて構成された有機半導体素子１ｂにおける素子特性を維持することが可能になる。
【００５４】
尚、上述した第１実施形態および第２実施形態においては、遮蔽層として、Ａｕ膜を用いた場合を説明した。しかしながら遮蔽層はこれらの材質に限定されることはなく、対象とするエネルギー線、すなわち紫外線、プラズマ、電子線を、少なくとも吸収または反射する作用を備えていれば良い。ただし、設けられる位置によって導電性または絶縁性の何れかを適切に選択することが重要である。
【００５５】
また、対象とするエネルギー線は、紫外線、プラズマ、または電子線の全てである必要はなく、有機半導体素子の製造プロセスはたま使用上において特に照射量が多いエネルギー線に対する遮蔽効果（吸収または反射）を備えていれば良い。
【００５６】
このような材料として、絶縁性の遮蔽層としてはポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニールアルコール、ポリビニールブチラール、ポリアセタール、ポリアリレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフタルアミド、ポリエーテルニトリル、ポリベンズイミダゾール、ポリカルボジイミド、ポリシロキサン、ポリメチルメタクリレート、ポリメタクリルアミド、ニトリルゴム、アクリルゴム、ポリエチレンテトラフルオライド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレア樹脂、ポリブテン、ポリペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−ジエン共重合体、ポリブタジエン、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ブチルゴム、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、ＰＭＭＡ、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリイミド、フェノールノボラック、ベンゾシクロブテン、ポリビニルフェノール、ポリクロロピレン、ポリオキシメチレン、ポリサルフォン、窒化ケイ素、酸化ケイ素、炭化ケイ素及び酸化アルミニウム
導電性の遮蔽層としては白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、ネオジム（Ｎｄ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ロジウム（Ｒｈ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）等の金属、あるいは、これらの金属元素を含む合金、これらの金属から成る導電性粒子、これらの金属を含む合金の導電性粒子、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳや不純物をドーピングしたポリアニリンといった有機材料が挙げられる
【００５７】
尚、本発明の有機半導体素子は、有機半導体層を備えた有機半導体素子に広く適用可能であり、同様の効果を得ることができ、例えば、ボトムゲート・トップコンタクト型の薄膜トランジスタ、さらにはトップゲート・トップコンタクト型の薄膜トランジスタに適用可能であり、上述した第１実施形態および第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また薄膜トランジスタ以外であっても有機半導体層を備えた有機半導体素子であれば、有機半導体層を覆う状態でエネルギー線に対する遮蔽層を設けることで、素子の劣化を防止することが可能である。
【００５８】
＜第３実施形態＞
図４は、本発明の表示装置の構成を示す図であり、図４（１）は表示装置における表示領域の１画素分の要部平面図であり、図４（２）は図４（１）におけるＡ−Ａ’断面図である。
【００５９】
これらの図に示す表示装置１００は、液晶表示装置であり、駆動側の基板３（以下駆動基板３）と、これに対向配置された対向基板２１との間に液晶層ＬＣを狭持してなる。なお、図４（１）の平面図は駆動基板３を液晶層ＬＣ側から見た図である。
【００６０】
このうち駆動基板３の液晶層ＬＣ側には、水平方向に複数の走査線３１が配線され、これと平行に固定電極線３３が配線されている。また、垂直方向には、これらの配線３１,３３と絶縁状態を保って複数の信号線３５が配線されている。そして、これらの走査線３１および固定電極線３３と信号線３５との各交差部に各画素が配置され、各画素に例えば第１実施形態で説明したボトムゲート・ボトムコンタクト型の有機半導体素子１ａと画素電極３７が設けられている。
【００６１】
上記走査線３１および固定電極線３３は、有機半導体素子１ａのゲート電極５と同一層からなり、走査線３１の一部を延設してゲート電極５が構成されている。信号線３５は、有機半導体素子１ａのソース／ドレイン電極９と同一層からなり、信号線３５の一部を延設してソース／ドレイン電極９の一方が構成されている。また、画素電極３７は、ソース／ドレイン電極９の他方に接続された状態で設けられている。この画素電極３７は、ソース／ドレイン電極９とは別層の透明電極材料層（例えばＩＴＯ：Indium Tin Oxide）からなるか、またはソース／ドレイン電極９と同一層で構成されていても良い。尚、この画素電極３７の一部は、ゲート絶縁膜７からなる誘電体膜を介して固定電極線３３の延設部分と重ねて配置され、この重なる部分が容量素子Ｃｓとして構成されている。
【００６２】
そして特に、駆動基板３上に設けた各有機半導体素子１ａにおいては、第１実施形態で説明したと同様に、遮蔽層として機能する保護膜１３上が設けられ、さらに保護膜１３上の有機半導体層１１を覆う位置に遮蔽層１５がパターン形成されている。これにより、液晶層ＬＣと有機半導体層１１との間に、遮蔽層１５および遮蔽層として機能する保護膜１３が設けられた構成となっている。ただし、この遮蔽層１５は、有機半導体層１５上を覆う一方、画素電極３１上を露出させる構成であることとする。
【００６３】
また、遮蔽層１５が設けられた保護膜１３上には、配向膜３９が設けられた状態となっている。
【００６４】
以上のように構成された駆動基板３に対向配置された対向基板２１は、例えば光透過性を有する材料からなる。そして、液晶層ＬＣに向かう側の全面に、対向電極２３を介して配向膜２５が設けられた構成となっている。ここで、対向電極２３は、例えば透明電極材料層（例えばＩＴＯ）からなり、少なくとも対向基板２１側から表示光が取り出される構成となっている。
【００６５】
また、これらの駆動基板３と対向基板２１との間に狭持された液晶層ＬＣは、例えば液晶材料と三次元網目構造の透明樹脂との複合体からなる、いわゆるポリマーネットワーク型液晶であることとする。
【００６６】
以上のような構成の表示装置１００では、画素電極３７のスイッチングが有機半導体素子１ａによって制御される。
【００６７】
本実施形態の表示装置１００においては、特に、画素電極３７のスイッチングを行う有機半導体素子１ａとして、第１実施形態で説明した構成の有機半導体素子１ａを用いている。このため、このような有機半導体素子１ａが形成された駆動基板３の上方において、エネルギー線を用いた処理を行った場合であっても、有機半導体層１１の劣化が防止されて有機半導体素子１ａにおける素子特性を維持することが可能になることは第１実施形態と同様である。
【００６８】
また、駆動基板３と対向基板２１との間に液晶層ＬＣを狭持した状態で、エネルギー線を用いた処理を行った場合であっても、有機半導体層１１の劣化が防止されて有機半導体素子１ａにおける素子特性を維持することが可能になる。
【００６９】
例えば、本第３実施形態では、駆動基板３と対向基板２１との間に狭持される液晶層ＬＣが、ポリマーネットワーク型液晶である場合を例示した。この表示装置１００を製造する場合、先ず、駆動基板３と対向基板２１との間に、液晶材料と重合性組成物とからなる液晶層形成材料を封止する。その後、この液晶層形成材料に対向基板２１側からエネルギー線として紫外線を照射して重合性組成物を重合させて透明樹脂からなる三次元網目構造を液晶材料の連続層中に形成する。この際、液晶層ＬＣと有機半導体層１１との間に、遮蔽層１５および遮蔽層として機能する保護膜１３が設けられていることにより、重合性組成物を重合させるためのエネルギー線が有機半導体層１１に照射されることを防止でき、この工程においても有機半導体層１１の劣化が防止されて有機半導体素子１ａにおける素子特性を維持することが可能である。
【００７０】
また、液晶層ＬＣが高分子分散型液晶である場合にも、駆動基板３と対向基板２１との間に液晶層形成材料を封止した状態で、この液晶層形成材料に対向基板２１側からエネルギー線として紫外線を照射して液晶成分を重合させる工程が必要になる。この場合であっても、液晶層ＬＣと有機半導体層１１との間に、遮蔽層１５および遮蔽層として機能する保護膜１３が設けられていることにより、紫外線が有機半導体層１１に照射されることを防止でき、この工程においても有機半導体層１１の劣化が防止されて有機半導体素子１ａにおける素子特性を維持することが可能である。
【００７１】
また、上述したようなプロセス中におけるエネルギー線の照射に対する耐性の他、この表示装置が例えば液晶プロジェクタ装置のライトバルブとして用いられる場合のような強い光の照射条件下で使用される場合であっても、このような使用環境中においてのエネルギー線の照射による有機半導体層１１の劣化も防止される。特に基板３やゲート電極５を遮蔽層を兼ねる構成とした場合には、有機半導体層１１の両面から照射されるエネルギー線に対して有機半導体層１１が保護されることになる。このため、有機半導体素子１ａを使用した状態において有機半導体層１１の劣化を防止する効果が高い。
【００７２】
この結果、素子特性の良好な有機半導体素子１ａによって画素電極３７を高精度に制御することが可能となり、表示特性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１実施形態の有機半導体素子の構成を示す断面図である。
【図２】有機半導体素子に対して紫外線を照射する前後のＶｇ−Ｉｄ特性図である。
【図３】第２実施形態の有機半導体素子の構成を示す断面図である。
【図４】第３実施形態の表示装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ａ，１ｂ…有機半導体素子、３…基板、５…ゲート電極、７…ゲート絶縁膜、１１…有機半導体層、１３…保護膜、１５…遮蔽層、２１…対向基板、３７…画素電極、１００…表示装置、ＬＣ…液晶層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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