JP2009271236A - Method of manufacturing organic semiconductor device, and element substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可撓性を有する有機半導体装置の製造方法及び有機半導体装置を製造するための素子基板に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a flexible organic semiconductor device and an element substrate for manufacturing the organic semiconductor device.
近年、可撓性を有する有機半導体装置及びその有機半導体装置を製造するための可撓性を有する素子基板が知られている。このような可撓性の基板の材料には、樹脂が採用される場合が多い。しかしながら、樹脂は、水分やガス等を透過するため、基板上に形成された有機半導体素子の劣化が速いといった問題があった。そこで、水分等の透過を抑制することが可能な素子基板が求められている。 In recent years, a flexible organic semiconductor device and a flexible element substrate for manufacturing the organic semiconductor device are known. Resin is often used as the material for such a flexible substrate. However, since the resin permeates moisture, gas, etc., there is a problem that the organic semiconductor element formed on the substrate is rapidly deteriorated. Therefore, there is a demand for an element substrate that can suppress the transmission of moisture and the like.
特許文献1には、SiO2等からなるガスバリア層がCVD法などによりプラスチック基板上に形成された素子基板が開示されている。この素子基板を用いて有機半導体装置を製造する場合、ガスバリア層上に有機半導体素子が形成される。しかしながら、CVD法によってプラスチック基板上にピンホール等を形成することなくガスバリア層を形成することは困難であり、特許文献1の技術では、水分等を十分に遮蔽できないといった問題があった。
そこで、特許文献2には、ガラス層の両面または片面にプラスチック層が接着された素子基板が開示されている。この素子基板を用いて有機半導体装置を製造する場合、プラスチック層、ガラス層のいずれかに有機半導体素子が形成される。特許文献2の技術では、ガラス層の片面にプラスチック層を接着した場合、両層の線膨張係数の違いから、製造中に素子基板が熱による反りによって変形するといった問題があった。また、特許文献2には、ガラス層の両面にプラスチック層を接着することによって、変形を抑制できる技術も開示されている。しかしながら、プラスチック層は面方向に水分等を透過するので、特許文献2の技術では、水分等の遮蔽が十分でないといった問題があった。
Therefore,
特許文献3には、樹脂層の両面に薄板ガラスが設けられた素子基板が開示されている。この素子基板を用いて有機半導体装置を製造する場合、一方の薄板ガラスに有機半導体素子が形成される。このように、特許文献3の技術では、樹脂層の両面に薄板ガラスを接着することによって、面方向の水分等の遮蔽能力を高めつつ、製造中の反りによる変形を抑制できた。
しかしながら、特許文献3の技術では、樹脂層の両面に薄板ガラスを設けているので、この素子基板を用いて製造された有機半導体装置の可撓性が小さいといった課題がある。
However, in the technique of
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、可撓性の高い有機半導体装置の製造方法及び素子基板を提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a highly flexible organic semiconductor device and an element substrate.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、可撓性を有する樹脂基板の一方の主面に無機絶縁材料からなる遮蔽基板を固着するとともに、前記樹脂基板の他方の主面に支持基板を接着して素子基板を作製する工程と、前記素子基板の遮蔽基板上に有機半導体素子を形成する工程と、前記支持基板を前記素子基板から除去する工程とを備たことを特徴とする有機半導体装置の製造方法である。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a shielding substrate made of an inorganic insulating material is fixed to one main surface of a flexible resin substrate, and the other main surface of the resin substrate is fixed. A step of fabricating an element substrate by adhering a support substrate to the substrate, a step of forming an organic semiconductor element on a shielding substrate of the element substrate, and a step of removing the support substrate from the element substrate. An organic semiconductor device manufacturing method.
また、請求項2に記載の発明は、前記支持基板の厚みは、前記樹脂基板の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の有機半導体装置の製造方法である。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、前記樹脂基板の厚みは、前記遮蔽基板の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機半導体装置の製造方法である。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、前記樹脂基板と前記遮蔽基板とを固着する力は、前記支持基板と前記樹脂基板とを接着する力よりも大きいことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の有機半導体装置の製造方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, the force for fixing the resin substrate and the shielding substrate is larger than the force for bonding the support substrate and the resin substrate. 4. The method for producing an organic semiconductor device according to any one of
また、請求項5に記載の発明は、前記樹脂基板の一方の主面、または、前記樹脂基板の一方の主面に固着される前記遮蔽基板の面は、粗面化されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の有機半導体装置の製造方法である。
The invention according to
また、請求項6に記載の発明は、前記樹脂基板は、白濁化されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の有機半導体装置の製造方法である。
The invention according to
また、請求項7に記載の発明は、可撓性を有する樹脂基板と、前記樹脂基板の一方の主面に固着された遮蔽基板と、前記樹脂基板の他方の主面に取り外し可能に接着された支持基板とを備えていることを特徴とする素子基板である。 According to a seventh aspect of the present invention, a flexible resin substrate, a shielding substrate fixed to one main surface of the resin substrate, and a removable main surface of the resin substrate are detachably bonded. And a supporting substrate.
また、請求項8に記載の発明は、前記支持基板の厚みは、前記樹脂基板の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項7に記載の素子基板である。
The invention according to
また、請求項9に記載の発明は、前記樹脂基板の厚みは、前記遮蔽基板の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の素子基板である。
The invention according to
また、請求項10に記載の発明は、前記樹脂基板と前記遮蔽基板とを固着する力は、前記支持基板と前記樹脂基板とを接着する力よりも小さいことを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれか1項に記載の素子基板である。
The invention described in claim 10 is characterized in that a force for fixing the resin substrate and the shielding substrate is smaller than a force for bonding the support substrate and the resin substrate. 10. The element substrate according to any one of
また、請求項11に記載の発明は、前記樹脂基板の一方の主面、または、前記樹脂基板の一方の主面に固着される前記遮蔽基板の面は、粗面化されていることを特徴とする請求項7〜請求項10のいずれか1項に記載の素子基板である。
The invention according to
また、請求項12に記載の発明は、前記樹脂基板は、白濁化されていることを特徴とする請求項7〜請求項11のいずれか1項に記載の素子基板である。
The invention according to
本発明によれば、樹脂基板の一方の面に取り外し可能に支持基板を接着して、有機半導体素子を形成した後に、支持基板を取り外している。これにより、完成した有機半導体装置の可撓性を高めることができる。 According to the present invention, the support substrate is detachably bonded to one surface of the resin substrate to form the organic semiconductor element, and then the support substrate is removed. Thereby, the flexibility of the completed organic semiconductor device can be improved.
(第1実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態による素子基板について説明する。第1実施形態による素子基板は、可撓性を有する有機EL素子や有機トランジスタ等を製造するためのものである。図1は、第1実施形態による素子基板の断面図である。
(First embodiment)
Hereinafter, an element substrate according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The element substrate according to the first embodiment is for manufacturing a flexible organic EL element, organic transistor, or the like. FIG. 1 is a cross-sectional view of an element substrate according to the first embodiment.
素子基板1は、光透過性及び可撓性を有し、有機EL素子や有機トランジスタ等の有機半導体素子を有する有機半導体装置を製造するためのものである。図1に示すように、素子基板1は、支持基板2と、接着層3と、樹脂基板4と、固着層5と、遮蔽基板6とを備えている。
The
支持基板2は、後述する有機半導体素子を製造する工程において、素子基板1が変形することを抑制するためのものである。支持基板2は、約500μmの厚みを有するガラス基板からなる。尚、支持基板2の厚みは、500μmに限定されるものではないが、樹脂基板4の厚みより大きい方が好ましい。支持基板2は、光を透過可能に構成されている。尚、有機半導体装置の製造工程において、支持基板2は、有機半導体素子が形成された後、剥離される。
The
接着層3は、支持基板2と樹脂基板4とを取り外し可能に接着するためのものである。接着層3は、アクリル系UV硬化樹脂からなる。
The
樹脂基板4は、可撓性を有する。樹脂基板4は、約100μmの厚みを有するPEN(ポリエチレンナフタレート)からなる。樹脂基板4は、光を散乱させるために、光を透過可能な程度に白濁化されている。樹脂基板4の一方の主面4aには、固着層5を介して遮蔽基板6が固着される。樹脂基板4の他方の主面4bには、接着層3を介して支持基板2が取り外し可能に接着される。樹脂基板4の一方の主面4aは、光を散乱させ、且つ、遮蔽基板6との固着力を高めるために粗面化されている。
The
固着層5は、樹脂基板4と遮蔽基板6とを固着するためのものである。固着層5は、エポキシ系硬化樹脂からなる。ここで、固着層5による樹脂基板4と遮蔽基板6とを固着する力は、接着層3による支持基板2と樹脂基板4とを接着する力よりも大きい。
The
遮蔽基板6は、樹脂基板4を透過する水分やガス等を遮蔽して、有機半導体素子を保護するためのものである。遮蔽基板6は、約50μmの厚みを有するガラス基板からなる。遮蔽基板6は、光を透過可能に構成されている。遮蔽基板6の上面(外面)は、有機半導体素子が形成される成長主面8である。遮蔽基板6の下面は、光を散乱させ、且つ、樹脂基板4との固着力を高めるために粗面化されている。
The
上述したように、第1実施形態による素子基板1では、支持基板2が、樹脂基板4に取り外し可能に接着されている。これにより、有機半導体素子を形成後、支持基板2を樹脂基板4から取り外すことができる。この結果、有機半導体装置の完成後における、素子基板1の可撓性を高めることができる。
As described above, in the
また、素子基板1では、ガラス基板からなる支持基板2を樹脂基板4に接着している。これにより、フォトリソグラフィー工程等の加熱する工程において、素子基板1が反り等のよって変形することを抑制できる。更に、素子基板1では、支持基板2を樹脂基板4よりも厚くすることによって、より変形を抑制できる。
In the
(第2実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の第2実施形態による有機半導体装置について説明する。第2実施形態による有機半導体装置11は、面光源照明や面光源バックライト等に適用されるものである。図2は、第2実施形態による有機半導体装置の断面図である。尚、第1実施形態と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, an organic semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The
図2に示すように、第2実施形態による有機半導体装置11は、素子基板1Aと、有機半導体素子12とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
素子基板1Aは、樹脂基板4と、固着層5と、遮蔽基板6とを備えている。有機半導体装置11では、樹脂基板4から支持基板2が製造工程の途中で除去されている(図2点線参照)。
The
有機半導体素子12は、光を発光可能な有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子である。有機半導体素子12は、アノード電極13と、有機半導体層14と、カソード電極15と、アノード端子16と、絶縁膜17と、封止膜18とを備えている。
The
アノード電極13は、有機半導体層14に正孔を注入するためのものである。アノード電極13は、素子基板1Aの成長主面8に形成されている。アノード電極13は、光を透過可能な約100nmの厚みを有するITO(酸化インジウムスズ)からなる。アノード電極13の一端部は、Al膜からなるアノード端子16と接続されている。
The
有機半導体層14は、光を発光するためのものである。有機半導体層14は、アノード電極13上に電気的に接続された状態で形成されている。有機半導体層14には、正孔輸送層及び電子輸送層がアノード電極13側から順に積層されている。正孔輸送層は、約50nmの厚みを有するNPD(ジフェニルナフチルジアミン)膜からなる。電子輸送層は、約50nmの厚みを有し、色素を混入させたキノリノールアルミ錯体(Alq3)膜からなる。尚、有機半導体層14の屈折率は、約1.73である。また、アノード電極13からの正孔注入を促進するために銅フタロシアニン(CuPc)をアノード電極13と有機半導体層14との間に積層してもよい。
The
カソード電極15は、有機半導体層14に電子を注入するためのものである。カソード電極15は、有機半導体層14上に電気的に接続された状態で形成されている。カソード電極15は、約100nmの厚みを有するAl膜からなる。カソード電極15の一端部は、素子基板1Aの成長主面8に形成され、外部端子として機能する。カソード電極15は、SiO2からなる絶縁膜17によってアノード電極13と絶縁されている。
The
封止膜18は、有機半導体層14を封止して、水分等から保護するためのものである。封止膜18は、絶縁性の合成樹脂からなる。封止膜18は、有機半導体層14が形成されている領域を覆うように形成されている。
The sealing
次に、上述した第2実施形態による有機半導体装置の動作を説明する。 Next, the operation of the organic semiconductor device according to the second embodiment will be described.
まず、有機半導体装置11では、外部電源によってアノード電極13とカソード電極15との間に電圧が印加される。これにより、アノード電極13から有機半導体層14には、正孔が注入される。また、カソード電極15から有機半導体層14には、電子が注入される。注入された正孔と電子は、有機半導体層14内で再結合して光を発光する。その後、光は、アノード電極13と素子基板1Aとを透過する。ここで、素子基板1Aを透過する光は、粗面化された遮蔽基板6の下面及び樹脂基板4の主面4aによって散乱される。この後、光は、樹脂基板4の主面4bから出射される。
First, in the
次に、上述した第2実施形態による有機半導体装置11の製造方法について説明する。図3〜図9は、第2実施形態による有機半導体装置の各製造工程を説明する図である。
Next, a method for manufacturing the
まず、図3に示すように、可撓性を有する樹脂基板4の一方の主面4aに軟化状態のエポキシ系UV硬化樹脂材を塗布する。その後、ガラス基板からなる遮蔽基板6をエポキシ系UV硬化樹脂材上に載置する。この状態で、遮蔽基板6側から紫外線(UV)を照射する。これにより、エポキシ系UV硬化樹脂が硬化して、固着層5となり、樹脂基板4に遮蔽基板6が固着される。
First, as shown in FIG. 3, a softened epoxy-based UV curable resin material is applied to one
次に、図4に示すように、樹脂基板4の他方の主面4bに軟化状態のアクリル系UV硬化樹脂を塗布する。その後、アクリル系UV硬化樹脂上に支持基板2を載置する。この状態で、支持基板2側から紫外線(UV)を照射する。これにより、アクリル系UV硬化樹脂が硬化して、接着層3となり、樹脂基板4に支持基板2が接着される。これにより、素子基板1が完成する。
Next, as shown in FIG. 4, a soft acrylic resin is applied to the other
次に、素子基板1の成長主面8の全面にITO膜(図示略)を形成する。この後、図5に示すように、フォトリソグラフィー技術によりレジスト膜51を形成する。次に、レジスト膜51から露出しているITO膜をエッチングする。これにより、パターニングされたアノード電極13が形成される。
Next, an ITO film (not shown) is formed on the entire growth
次に、素子基板1の成長主面8及びアノード電極13の全面にSiO2膜(図示略)を形成する。この後、図6に示すように、素子基板1を加熱した状態で、フォトリソグラフィー技術によりレジスト膜52を形成する。次に、レジスト膜52から露出しているSiO2膜をエッチングする。これにより、パターニングされた絶縁膜17が形成される。
Next, a SiO 2 film (not shown) is formed on the entire growth
次に、図7に示すように、開口部を有するシャドウマスク53を用いて、アノード電極13上の所定の領域に有機半導体層14を蒸着させる。
Next, as shown in FIG. 7, the
次に、図8に示すように、所定の領域にカソード電極15及びアノード端子16を蒸着する。その後、封止膜18を形成する。これにより、素子基板1の遮蔽基板6上に有機半導体素子12が完成する。
Next, as shown in FIG. 8, the
次に、図9に示すように、樹脂基板4から支持基板2を剥離させる。これにより、素子基板1Aから支持基板2が除去されて、有機半導体装置11が完成する。尚、完成後の有機半導体装置11の樹脂基板4の主面4bには、接着層3が残ってもよい。
Next, as shown in FIG. 9, the
上述したように、第2実施形態による有機半導体装置11の製造方法では、樹脂基板4から支持基板2を取り外すことができるように接着している。これにより、有機半導体素子12を形成した後、支持基板2を樹脂基板4から剥離することができる。この結果、有機半導体装置11の完成後の可撓性を高めることができる。
As described above, in the method for manufacturing the
また、有機半導体装置11の製造方法では、ガラス基板からなる支持基板2が接着された素子基板1を用いている。これにより、フォトリソグラフィー工程等において、素子基板1を加熱しても、反り等の変形を抑制できる。このため、レジスト膜51、52のパターニングの精度を高めることができる。この結果、レジスト膜51、52によってパターニングされるアノード電極13及び絶縁膜17の形状の精度を向上させることができる。更に、素子基板1では、支持基板2を樹脂基板4よりも厚くしているので、より変形を抑制できる。
In the method for manufacturing the
また、有機半導体装置11では、遮蔽基板6の下面及び樹脂基板4の主面4aが粗面化されているので、素子基板1Aを透過する光が散乱される。これにより、素子基板1Aの樹脂基板4の主面4aによって反射される光が低減される。この結果、光の取出効率を向上させることができる。また、有機半導体装置11では、遮蔽基板6の下面及び樹脂基板4の主面4aを粗面化することによって、アンカー効果により固着層5による固着力をより大きくすることができる。
Moreover, in the
また、有機半導体装置11では、樹脂基板4を白濁化させることによって、素子基板1Aを透過する光を散乱することができる。これにより、素子基板1Aの樹脂基板4の内部に閉じ込められる光が低減される。この結果、透過する光の取出効率を向上させることができる。
In the
また、素子基板1を作製する際の接着層3及び固着層5の硬化プロセスは、通常、紫外線を照射することによって行われる。ここで、上述したように、有機半導体装置11では、樹脂基板4を白濁化させているので、照射された紫外線を反射させて増強させることができる。この結果、接着層3及び固着層5の硬化プロセスの効率を向上させることができる。
Further, the curing process of the
(第3実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の第3実施形態による有機半導体装置について説明する。図10は、第3実施形態による有機半導体装置の断面図である。尚、上述した実施形態と同じ構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
(Third embodiment)
Hereinafter, an organic semiconductor device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a cross-sectional view of an organic semiconductor device according to the third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted.
図10に示すように、第3実施形態による有機半導体装置21は、素子基板1Aと、有機半導体素子22とを備えている。
As shown in FIG. 10, the
素子基板1Aは、樹脂基板4と、固着層5と、遮蔽基板6とを備えている。有機半導体装置21では、樹脂基板4から支持基板2が製造工程の途中で除去されている(図10点線参照)。
The
有機半導体素子22は、オン・オフ切り換え可能な有機トランジスタ素子である。有機半導体素子22は、ゲート電極23と、ゲート絶縁膜24と、ソース電極25と、ドレイン電極26と、有機半導体層27と、封止膜28とを備えている。
The
ゲート電極23は、ソース電極25及びドレイン電極26間の電流をオン・オフ切り換えるためのものである。また、ゲート電極23は、ソース電極25及びドレイン電極26間の電流量を調整するためのものである。ゲート電極23は、約100nmの厚みを有するAl膜からなる。ゲート電極23は、素子基板1Aの成長主面8の略中央部に形成されている。
The
ゲート絶縁膜24は、ゲート電極23を電極25、26から絶縁するためのものである。ゲート絶縁膜24は、SiO2膜からなる。ゲート絶縁膜24は、ゲート電極23を覆うように形成されている。
The
ソース電極25は、有機半導体層27に正孔を注入するためのものである。ドレイン電極26は、有機半導体層27に電子を注入するためのものである。ソース電極25及びドレイン電極26は、約100nmの厚みを有するAu膜からなる。ソース電極25及びドレイン電極26は、素子基板1Aの成長主面8及びゲート絶縁膜24上に形成されている。ゲート絶縁膜24上において、ソース電極25及びドレイン電極26との間には、所定の間隔が形成されている。
The
有機半導体層27は、ソース電極25及びドレイン電極26の間に、電流の経路を形成するためのものである。有機半導体層27は、約50nmの厚みを有する高移動度ペンタセン膜からなる。有機半導体層27は、ソース電極25及びドレイン電極26から露出されたゲート絶縁膜24上に形成されている。有機半導体層27の一部は、ソース電極25及びドレイン電極26の上面に形成されている。
The
封止膜28は、有機半導体層27を封止して、水分等から保護するためのものである。封止膜28は、絶縁性の合成樹脂からなる。封止膜28は、有機半導体層27が形成されている領域を覆うように形成されている。
The sealing
次に、上述した第3実施形態による有機半導体装置21の動作を説明する。
Next, the operation of the
まず、有機半導体装置21では、ソース電極25とドレイン電極26との間にバイアス電圧が印加される。次に、ゲート電極23に電圧が印加される。これにより、ソース電極25から有機半導体層27には、正孔が注入される。注入された正孔は、ドレイン電極26へと輸送される。これにより、ソース電極25とドレイン電極26との間に電流が流れる。この状態からゲート電極23への電圧印加を停止すると、ソース電極25から有機半導体層27への正孔の注入が停止されて、電流の流れが遮断される。
First, in the
次に、上述した第3実施形態による有機半導体装置21の製造方法について説明する。図11〜図16は、第3実施形態による有機半導体装置の各製造工程を説明する図である。
Next, a method for manufacturing the
まず、第2実施形態と同様の製造方法により素子基板1を作製する。
First, the
次に、素子基板1の成長主面8の全面にAl膜(図示略)を形成する。その後、図11に示すように、素子基板1を加熱した状態で、フォトリソグラフィー技術によりレジスト膜61を形成する。次に、レジスト膜61から露出しているAl膜をエッチングする。これにより、パターニングされたゲート電極23が形成される。
Next, an Al film (not shown) is formed on the entire growth
次に、素子基板1の成長主面8及びゲート電極23上にSiO2膜(図示略)を形成する。その後、図12に示すように、素子基板1を加熱した状態で、フォトリソグラフィー技術によりレジスト膜62を形成する。次に、レジスト膜62から露出しているSiO2膜をエッチングする。これにより、パターニングされたゲート絶縁膜24が形成される。
Next, a SiO 2 film (not shown) is formed on the growth
次に、素子基板1の成長主面8及びゲート絶縁膜24上にAu膜(図示略)を形成する。その後、図13に示すように、素子基板1を加熱した状態で、フォトリソグラフィー技術によりレジスト膜63を形成する。次に、レジスト膜63から露出しているAu膜をエッチングする。これにより、パターニングされたソース電極25及びドレイン電極26が形成される。
Next, an Au film (not shown) is formed on the
次に、図14に示すように、シャドウマスク64を用いて、ゲート絶縁膜24及び電極25、26上の所定の領域に有機半導体層27を形成する。
Next, as shown in FIG. 14, an
次に、図15に示すように、封止膜28を形成する。これにより、有機半導体素子22が完成する。
Next, as shown in FIG. 15, a sealing
次に、図16に示すように、樹脂基板4から支持基板2を剥離させる。これにより、有機半導体装置21が完成する。
Next, as shown in FIG. 16, the
上述したように、第3実施形態による有機半導体装置21の製造方法では、樹脂基板4から支持基板2を取り外すことができるように接着している。これにより、有機半導体素子22を形成した後、支持基板2を樹脂基板4から剥離することができる。この結果、有機半導体装置21の完成後の可撓性を高めることができる。
As described above, in the method for manufacturing the
また、有機半導体装置21の製造方法では、樹脂基板4よりも厚いガラス基板からなる支持基板2が接着された素子基板1を用いている。これにより、フォトリソグラフィー工程等において、素子基板1を加熱しても、反り等の変形を抑制できる。このため、レジスト膜61〜63のパターニングの精度を高めることができる。この結果、レジスト膜61〜63によってパターニングされる電極23、25、26及びゲート絶縁膜24の形状の精度を向上させることができる。更に、素子基板1では、支持基板2を樹脂基板4よりも厚くしているので、より変形を抑制できる。
In the method for manufacturing the
(実験)
次に、上述した本発明による実施形態の効果を証明するために行った実験について説明する。本実験では、素子基板を加熱して、素子基板上に形成されたレジスト膜の変形を調べた。具体的には、5μmの幅を有するレジスト膜を素子基板上に形成して、このレジスト膜の幅を各素子基板の9個所で測定した。
(Experiment)
Next, an experiment performed to prove the effect of the embodiment according to the present invention described above will be described. In this experiment, the element substrate was heated to examine the deformation of the resist film formed on the element substrate. Specifically, a resist film having a width of 5 μm was formed on the element substrate, and the width of the resist film was measured at nine locations on each element substrate.
上述した第1実施形態と同じ構成の試料を第1実施例とした。即ち、100μmの厚みを有するPENからなる樹脂基板の一方の面に50μmの厚みを有するガラス基板からなる遮蔽基板を固着し、樹脂基板の他方の面に500μmの厚みを有するガラス基板からなる支持基板を接着した。支持基板の厚みを300μmに構成した以外は、第1実施例と同じ構成の試料を第2実施例とした。支持基板の厚みを50μmに構成した以外は、第1実施例と同じ構成の試料を第3実施例とした。尚、第1実施例は、3個作製した。第2実施例は、2個作製した。 A sample having the same configuration as that of the first embodiment was used as the first example. That is, a shielding substrate made of a glass substrate having a thickness of 50 μm is fixed to one surface of a resin substrate made of PEN having a thickness of 100 μm, and a supporting substrate made of a glass substrate having a thickness of 500 μm is attached to the other surface of the resin substrate. Glued. A sample having the same configuration as that of the first example was used as the second example except that the thickness of the support substrate was set to 300 μm. A sample having the same configuration as that of the first example was used as the third example except that the thickness of the support substrate was set to 50 μm. In the first example, three pieces were produced. In the second example, two pieces were produced.
本実験では、5μmの幅のレジスト膜を形成するためのマスクパターンを用いたフォトリソグラフィー技術による、各実施例にレジスト膜を形成した。尚、レジスト膜を形成する工程において、支持基板側から素子基板を90℃で90秒加熱した後、110℃で1分加熱した。加熱後のレジスト膜の幅を、それぞれの素子基板の9個所で測定した。 In this experiment, a resist film was formed in each example by a photolithography technique using a mask pattern for forming a resist film having a width of 5 μm. In the step of forming a resist film, the element substrate was heated at 90 ° C. for 90 seconds from the support substrate side, and then heated at 110 ° C. for 1 minute. The width of the resist film after heating was measured at nine locations on each element substrate.
結果を図17に示す。図17における平均(μm)は、各試料で測定された9個所のレジスト膜の幅の平均である。また、評価値は、各素子基板で測定された9個所のレジスト膜の幅の標準偏差を、レジスト膜の幅の平均で割ったものに100を掛けたものである。評価値平均とは、評価値の平均である。 The results are shown in FIG. The average (μm) in FIG. 17 is the average of the widths of nine resist films measured for each sample. The evaluation value is obtained by multiplying 100 by dividing the standard deviation of the widths of nine resist films measured on each element substrate by the average of the resist film widths. The average evaluation value is the average evaluation value.
図17に示すように、第1実施例では、測定個所の幅の平均が、5.0μmまたはそれに近い値になった。また、第2実施例でも、測定個所の幅の平均が、4.0μmとなった。一方、支持基板が樹脂基板よりも薄い第3実施例では、測定個所の幅の平均が、3.4μmとなった。これらの結果から、支持基板は、樹脂基板よりも厚い方が好ましいことがわかる。また、このことは、評価値及び評価値平均からも、支持基板が、樹脂基板よりも厚い方が好ましいことがわかる。 As shown in FIG. 17, in the first example, the average of the widths of the measurement points was 5.0 μm or a value close thereto. Also in the second example, the average width of the measurement points was 4.0 μm. On the other hand, in the third example in which the support substrate is thinner than the resin substrate, the average of the widths of the measurement points was 3.4 μm. From these results, it can be seen that the support substrate is preferably thicker than the resin substrate. In addition, this indicates that the support substrate is preferably thicker than the resin substrate from the evaluation value and the average evaluation value.
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。 As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using embodiment, this invention is not limited to embodiment described in this specification. The scope of the present invention is determined by the description of the claims and the scope equivalent to the description of the claims. Hereinafter, modified embodiments in which the above-described embodiment is partially modified will be described.
上述した各実施形態における材料、数値、形状等は、一例であり、適宜変更可能である。 The materials, numerical values, shapes, and the like in the above-described embodiments are examples and can be changed as appropriate.
例えば、遮蔽基板は、ガラス基板以外のSiN等の無機絶縁材料からなる基板を採用することができる。遮蔽基板の厚みは、適宜変更可能であるが、可撓性を維持するためには、樹脂基板の厚みよりも小さい方が好ましい。遮蔽基板は、Na等のアルカリ金属を含まないものが好ましい。 For example, as the shielding substrate, a substrate made of an inorganic insulating material such as SiN other than the glass substrate can be adopted. The thickness of the shielding substrate can be changed as appropriate, but it is preferably smaller than the thickness of the resin substrate in order to maintain flexibility. The shielding substrate preferably does not contain an alkali metal such as Na.
また、支持基板は、ガラス基板以外の絶縁材料や金属等からなる基板を採用することができる。支持基板の厚みは、適宜変更可能であるが、樹脂基板の厚みよりも大きい方が好ましい。 Moreover, the support substrate can employ a substrate made of an insulating material other than a glass substrate, metal, or the like. The thickness of the support substrate can be appropriately changed, but is preferably larger than the thickness of the resin substrate.
また、樹脂基板を構成する材料としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、ポリエチレン、PES(ポリエーテルサルフォン)等を採用することができる。 Moreover, as a material constituting the resin substrate, PET (polyethylene terephthalate), polycarbonate, polyethylene, PES (polyethersulfone), or the like can be employed.
また、遮蔽基板や樹脂基板の粗面化は、省略してもよい。 Further, the roughening of the shielding substrate or the resin substrate may be omitted.
また、上述した実施形態では、有機半導体素子の例として、有機EL素子及び有機トランジスタをあげたが、有機発光トランジスタ等の他の有機半導体素子を採用してもよい。 In the above-described embodiment, the organic EL element and the organic transistor are given as examples of the organic semiconductor element. However, other organic semiconductor elements such as an organic light emitting transistor may be adopted.
1、1A 素子基板
2 支持基板
3 接着層
4 樹脂基板
4a、4b 主面
5 固着層
6 遮蔽基板
8 成長主面
11 有機半導体装置
12 有機半導体素子
13 アノード電極
14 有機半導体層
15 カソード電極
16 アノード端子
17 絶縁膜
18 封止膜
21 有機半導体装置
22 有機半導体素子
23 ゲート電極
24 ゲート絶縁膜
25 ソース電極
26 ドレイン電極
27 有機半導体層
28 封止膜
51、52、61、62、63 レジスト膜
53、64 シャドウマスク
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記素子基板の遮蔽基板上に有機半導体素子を形成する工程と、
前記支持基板を前記素子基板から除去する工程とを備たことを特徴とする有機半導体装置の製造方法。 A step of adhering a shielding substrate made of an inorganic insulating material to one main surface of a flexible resin substrate, and adhering a support substrate to the other main surface of the resin substrate to produce an element substrate;
Forming an organic semiconductor element on a shielding substrate of the element substrate;
And a step of removing the support substrate from the element substrate.
前記樹脂基板の一方の主面に固着された遮蔽基板と、
前記樹脂基板の他方の主面に取り外し可能に接着された支持基板とを備えていることを特徴とする素子基板。 A flexible resin substrate;
A shielding substrate fixed to one main surface of the resin substrate;
An element substrate comprising: a support substrate removably bonded to the other main surface of the resin substrate.
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