JP2003218361A

JP2003218361A - 有機トランジスタ素子、アクティブ駆動素子及びそれを用いる表示媒体

Info

Publication number: JP2003218361A
Application number: JP2002018313A
Authority: JP
Inventors: Katsura Hirai; 桂平井
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2003-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】薄型で書き替え可能なデジタルペーパーの様
々な利用形態を実現しうるＴＦＴ素子の構成とその製造
方法を提供する。【解決手段】ソース電極とドレイン電極を連結する有
機半導体からなるチャネルが、絶縁層で被覆されたゲー
ト電極と、前記絶縁層を介して交差してなり、且つ前記
絶縁層で被覆されたゲート電極が糸状である有機トラン
ジスタ素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製造が容易で、デ
ジタルペーパーに用いるのに有利な電界駆動型有機トラ
ンジスタ素子を有するアクティブ駆動素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報端末の普及に伴い、コンピュータ用
のディスプレイとしてフラットパネルディスプレイに対
するニーズが高まっている。またさらに情報化の進展に
伴い、従来紙媒体で提供されていた情報が電子化されて
提供される機会が増え、薄くて軽い、手軽に持ち運びが
可能なモバイル用表示媒体として、電子ペーパーあるい
はデジタルペーパーへのニーズも高まり、薄型の液晶表
示装置、エレクトロクロミックディスプレイ、米国特許
第６２６２８３３号、特開２０００−１７１８３９、同
２００１−２０１７７０等に記載の電気泳動表示装置等
での実用化が検討されている。

【０００３】こうした表示媒体の実用化に、画面輝度の
均一性や画面書き換え速度などを確保するために、画像
駆動素子としてアクティブ駆動素子（ＴＦＴ素子）を用
いることが検討されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現行の通常のコンピュ
ータディスプレイではガラス基板上に上記ＴＦＴ素子が
形成され、液晶、有機ＥＬ等が封止されている。このＴ
ＦＴ素子には主にａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、
ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）などの半導体が用いられ、こ
れらのＳｉ半導体（必要に応じて金属膜も）を多層化
し、ソース、ドレイン、ゲート電極を基板上に順次形成
していくことでＴＦＴ素子が製造される。こうしたＴＦ
Ｔ素子の製造には通常、スパッタリング、その他の真空
系の製造プロセスが必要とされる。

【０００５】この製造プロセスでは真空チャンバーを含
む真空系の製造プロセスを何度も繰り返して各層を形成
せざるを得ず、装置コスト、ランニングコストが非常に
膨大なものとなっていた。例えば図１に示すようなＴＦ
Ｔ素子では通常、それぞれの層の形成のために、真空蒸
着、ドープ、フォトリソグラフ、現像等の工程を何度も
繰り返す必要があり、何十もの工程を経て素子を基板上
に形成している。スイッチング動作の要となる半導体部
分に関してもｐ型、ｎ型等、複数種類の半導体層を積層
している。なお図において１は基板、２はゲート電極、
３はソース電極、４はドレイン電極（２〜４はそれぞれ
Ａｌ等からなる）、５は導電膜である。

【０００６】こうした従来のＳｉ半導体による製造方法
では画面の大型化のニーズに対し、真空チャンバー等の
製造装置の大幅な設計変更が必要とされるなど、設備の
変更が容易ではない。

【０００７】一方、近年有機半導体の研究とともに有機
物をＳｉ材料に代えてこうした回路に組み込むことも考
えられている。しかし従来の回路構成を置き換えたもの
が主で依然真空系の製造プロセスを繰り返すなど製造プ
ロセス上の問題は解消されていない。なお有機半導体に
よる種々の有機薄膜トランジスタが提案されており、特
に２００１年高分子学会予稿集５０巻１３号３１７５頁
では、ノーマリーＯＮ型の有機薄膜トランジスタは、非
常に簡便な方法で作成できることが記載されている。

【０００８】また薄型で書き替え可能なデジタルペーパ
ーの応用として、電子新聞、電子出版等のコンテンツを
表示する薄く軽い、フレキシブルで書き替え可能な表示
媒体、また表示を変えて繰り返し使用可能なイベントに
用いる横断幕や旗、建造物を利用する垂れ幕、競技会の
ゼッケン等、様々な利用形態が考えられるが、ＴＦＴ素
子の製造プロセス上の制約から実現困難なのが現状であ
る。

【０００９】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、薄型で書き替え可能なデジタルペーパーの様々
な利用形態を実現しうるＴＦＴ素子の構成とその製造方
法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】通常のスイッチング素子
に用いられるＳｉ半導体材料ではソース部、ドレイン部
にゲート電極を組み合わせることによりチャネルを形成
し、ソース、ドレイン間の電流のＯＮ，ＯＦＦを制御す
る。

【００１１】一方、電界を印加することで導電性が低下
する特殊な挙動を示す有機半導体材料を用いれば、電界
を印加することで電流を遮断するトランジスタを構成で
き、且つ有機材料であることから加工性に優れることに
着目して、本発明者はソースライン及びゲートラインを
糸状にして織物に織り込む形でＴＦＴを形成するマトリ
クス回路を製造することを思い至った。

【００１２】即ち本発明の上記目的は、１）ソース電極とドレイン電極を連結する有機半導体か
らなるチャネルが、絶縁層で被覆されたゲート電極と、
前記絶縁層を介して交差してなり、且つ前記絶縁層で被
覆されたゲート電極が糸状である有機トランジスタ素
子、２）１）の有機トランジスタ素子で駆動制御されるアク
ティブ駆動素子、３）素子を形成するマトリクス回路が、絶縁性材料から
なる糸で織られた織物に織り込まれ、互いに交差するソ
ースラインを形成する糸とゲートラインを形成する糸及
び、ゲートラインを形成する糸に接触交差してソースラ
インを形成する糸とドレイン電極を連結する有機半導体
からなるチャネルを有して構成されるアクティブ駆動素
子、４）２）又は３）のアクティブ駆動素子により表示制御
される表示媒体、５）アクティブ駆動素子を形成するマトリクス回路が、
絶縁性材料からなる糸で織られた織物に織り込まれ、互
いに交差するソースラインを形成する糸とゲートライン
を形成する糸及び、ゲートラインを形成する糸に接触交
差してソースラインを形成する糸と表示電極を連結する
有機半導体からなるチャネルを有して構成され、該素子
により表示制御される表示媒体、６）シート状である４）又は５）の表示媒体、７）絶縁性材料からなる糸、ソースラインを形成する
糸及びゲートラインを形成する糸を用いて、ソースライ
ンを形成する糸とゲートラインを形成する糸が互いに交
差する織物を作成する工程、該織物上に表示電極を形
成する工程、有機半導体からなるチャネルをゲートラ
インを形成する糸に接触交差させてソースラインを形成
する糸と表示電極を連結する工程、〜の工程を経て
形成されたアクティブ駆動素子を形成するマトリクス回
路を封止する工程を経て製造された表示媒体、によって
達成される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく述べ
る。

【００１４】図２に本発明の有機トランジスタ素子の構
成をモデル的に示す。図において、本発明の有機トラン
ジスタ素子２０は、後述のソース電極とドレイン電極を
連結する有機半導体からなるチャネル２１が、絶縁層２
３で被覆されたゲート電極２２と、絶縁層を介して交差
している。チャネル２１は１部絶縁層２３に接していれ
ば良いが、好ましくは図の如く表面を覆う様に形成させ
る。

【００１５】本発明でソース電極とドレイン電極を連結
するチャネル２１に用いる、上記の特殊な挙動を示す有
機半導体材料としては化１のような基本骨格を有する導
電性高分子化合物が挙げられ、化合物例を化２〜８に示
すが、特に好ましいのは化２〜６のπ共役系高分子化合
物である。

【００１６】

【化１】

【００１７】

【化２】

【００１８】

【化３】

【００１９】

【化４】

【００２０】

【化５】

【００２１】

【化６】

【００２２】

【化７】

【００２３】

【化８】

【００２４】π共役系高分子化合物を用いる有機半導体
には、複数のπ共役高分子化合物間でのキャリア授受や
キャリアトラップを行う目的で、フラーレンやカーボン
ナノチューブのような立体的なπ電子雲を有する化合物
を添加することが好ましい。

【００２５】これらの化合物は、例えばフラーレンＣ−
６０，フラーレンＣ−７０，フラーレンＣ−７６，フラ
ーレンＣ−７８，フラーレンＣ−８４，フラーレンＣ−
２４０，フラーレンＣ−５４０，ミックスドフラーレ
ン、フラーレンナノチューブ、多層ナノチューブ（Ｍｕ
ｌｔｉＷａｌｌｅｄＮａｎｏｔｕｂｅ）、単層ナノ
チューブ（ＳｉｎｇｌｅＷａｌｌｅｄＮａｎｏｔｕ
ｂｅ）である。さらに、フラーレンやカーボンナノチュ
ーブは溶剤への相溶性を付与する目的で置換基を導入し
てもよい。

【００２６】このπ共役系高分子化合物にルイス酸（塩
化鉄、塩化アルミニウム、臭化アンチモン等）やハロゲ
ン（ヨウ素や臭素など）、スルホン酸塩（ポリスチレン
スルホン酸のナトリウム塩（ＰＳＳ）、ｐ−トルエンス
ルホン酸カリウム等）などをドープしたものは良好なス
イッチング駆動をする。具体的にはＰＥＤＯＴ（ポリエ
チレンジオキシチオフェン）とＰＳＳ（ポリスチレンス
ルホン酸）の錯体がある。なおトランジスタの有機半導
体チャネルは導電率が１０^-2ｓ／ｃｍ以上であることが
好ましい。

【００２７】ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極
２２は、Ａｌ，Ｃｕ，Ｃｒ等の金属素材他、導電性
を有する材料を用いることができる。良好な特性を得る
ためには仕事関数の小さい（４．５ｅＶ以下）金属、合
金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質と
するものが好ましい。このような電極物質の具体例とし
ては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネ
シウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム／銅混
合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミ
ニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アル
ミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、イン
ジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類全属な
どが挙げられる。

【００２８】絶縁層２３はＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂等や、光ラ
ジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、或い
はアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニ
ルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹
脂、及びシアノエチルプルラン等を用いることもでき
る。

【００２９】ＳｉＯ₂やＴｉＯ₂等による絶縁層を形成す
る場合、金属アルコキシド及びその加水分解物から選ば
れる少なくとも一つ、及び有機溶媒を含有する組成物を
ゲート電極に浸漬塗布等で塗布し、活性エネルギー線、
例えば熱線あるいは紫外線などのエネルギーをかけて、
硬化させることができ、例えば、特開２０００−３２７
３１０や特開２０００−３４４５０４を参考にすること
ができる。

【００３０】アルコキシドとしては、Ａｌ（Ｏ−Ｃ
Ｈ₃）₃、Ａｌ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ａｌ（Ｏ−ｉ−Ｃ
₃Ｈ₇）₃、Ａｌ（Ｏ−ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）₃；Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₄、Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄、Ｓｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ
₃Ｈ₇）₄、Ｓｉ（Ｏ−ｔ−Ｃ₄Ｈ₉）₄；Ｔｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₄、Ｔｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄、Ｔｉ（Ｏ−ｎ−Ｃ
₃Ｈ₇）₄、Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）₄、Ｔｉ（Ｏ−ｎ−Ｃ
₄Ｈ₉）₄、Ｔｉ（Ｏ−ｎ−Ｃ₃Ｈ₇）₄の２〜１０量体、Ｔ
ｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）₄の２〜１０量体、Ｔｉ（Ｏ−ｎ
−Ｃ₄Ｈ₉）₄の２〜１０量体、ＶＯ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃；Ｚｎ
（ＯＣ₂Ｈ₅）₂；Ｙ（ＯＣ₄Ｈ₉）₃；Ｚｒ（ＯＣＨ₃）₄、
Ｚｒ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄、Ｚｒ（Ｏ−ｎ−Ｃ₃Ｈ₇）₄、Ｚｒ
（Ｏ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）₄、Ｚｒ（Ｏ−ｉ−Ｃ₄Ｈ₉）₄、Ｚｒ
（Ｏ−ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）₄の２〜１０量体；Ｉｎ（Ｏ−ｎ−
Ｃ₄Ｈ₉）₃；Ｓｎ（Ｏ−ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）₄、Ｔａ（ＯＣ
Ｈ₃）₅、Ｔａ（Ｏ−ｎ−Ｃ₃Ｈ₇）₅、Ｔａ（Ｏ−ｉ−Ｃ₃
Ｈ₇）₅、Ｔａ（Ｏ−ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）₅；Ｗ（ＯＣ₂Ｈ₅）₆；
Ｃｅ（ＯＣ₃Ｈ₇）₃等が挙げられる。これらを単独で又
は２種以上組み合わせて用いる事が出来る。中でも、Ｔ
ｉ（Ｏ−ｎ−Ｃ₃Ｈ₇）₄、Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）₄、Ｔ
ｉ（Ｏ−ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）₄、Ｔｉ（Ｏ−ｎ−Ｃ₃Ｈ₇）₄の２
〜１０量体、Ｔｉ（Ｏ−ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）₄の２〜１０量
体；Ｚｒ（Ｏ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）₄、Ｚｒ（Ｏ−ｎ−Ｃ
₄Ｈ₉）₄；Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄、Ｓｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）
₄が特に好ましい。

【００３１】上記金属アルコキシドを加水分解（部分ま
たは完全加水分解）させて使用してもよく、酸性触媒又
は塩基性触媒の存在下に例えば上記の金属アルコキシド
を有機溶媒中で加水分解することによって得られる。こ
の酸性触媒としては、例えば硝酸、塩酸等の鉱酸やシュ
ウ酸、酢酸等の有機酸がよく、また塩基性触媒として
は、例えばアンモニア等が挙げられる。

【００３２】金属アルコキシドの加水分解物としては、
金属の価数の一部あるいは全部が加水分解されているも
のでよく、Ｓｉの例としては、Ｓｉ（ＯＨ）₄、Ｓｉ
（ＯＣＨ₃）（ＯＨ）₃、Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₂（ＯＨ）₂、
Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃（ＯＨ）、Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₂（Ｏ
Ｈ）₂、Ｓｉ（ＯＣ₃Ｈ₇（ｉ））₃（ＯＨ）；Ｔｉの例と
しては、Ｔｉ（ＯＨ）₄、Ｔｉ（ＯＣＨ₃）（ＯＨ）₃、
Ｔｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₂（ＯＨ） ₂、Ｔｉ（ＯＣ₃Ｈ₇（ｎ））
₃（ＯＨ）、Ｔｉ（ＯＣ₄Ｈ₉（ｎ））₂（ＯＨ）₂のよう
な例が挙げられるが、置換度は１〜４のいずれでも使用
出来、また２〜１０量体についても同様な加水分解物を
用いることが出来る。

【００３３】金属アルコキシドの具体的例として、ビニ
ルトリメトキシチタン、ビニルトリ（β−メトキシ−エ
トキシ）チタン、ジビニロキジメトキシチタン、グリシ
ジルオキシエチルトリエトキシチタン、γ−アクリロイ
ルオキシプロピルトリ−ｎ−プロピルチタン、γ−メタ
クリロイルオキシ−ｎ−プロピルトリ−ｎ−プロピルチ
タン、ジ（γ−アクリロイルオキシ−ｎ−プロピル）ジ
−ｎ−プロピルチタン、アクリロイルオキシジメトキシ
エチルチタン、ビニルトリメトキシジルコン、ジビニロ
キジメトキシジルコン、アクリロイルオキシエチルトリ
エトキシジルコン、γ−アクリロイルオキシ−ｎ−プロ
ピルトリ−ｎ−プロピルジルコン、γ−メタクリロイル
オキシ−ｎ−プロピルトリ−ｎ−プロピルジルコン、ジ
（γ−アクリロイルオキシ−ｎ−プロピル）ジ−ｎ−プ
ロピルジルコン、アクリロイルオキシジメトキシエチル
ジルコン、ビニルジメトキシタリウム、ビニルジ（β−
メトキシ−エトキシ）タリウム、ジビニロキシメトキシ
タリウム、アクリロイルオキシエチルジエトキシタリウ
ム、γ−アクリロイルオキシ−ｎ−プロピルジ−ｎ−プ
ロピルタリウム、γ−メタクリロイルオキシ−ｎ−プロ
ピルジ−ｎ−プロピルタリウム、ジ（γ−アクリロイル
オキシ−ｎ−プロピル）−ｎ−プロピルタリウム、アク
リロイルオキシメトキシエチルタリウム、ビニルトリメ
トキシシラン、ビニルトリ（β−メトキシ−エトキシ）
シラン、ジビニロキジメトキシシラン、β−（３，４−
エポキシシクロヘキシル）−エチルトリアルコキシシラ
ン、アクリロイルオキシエチルトリエトキシシラン、グ
リシジルオキシエチルトリエトキシシラン、γ−アクリ
ロイルオキシ−ｎ−プロピルトリ−ｎ−プロピルシラ
ン、γ−メタクリロイルオキシ−ｎ−プロピルトリ−ｎ
−プロピルシラン、ジ（γ−アクリロイルオキシ−ｎ−
プロピル）ジ−ｎ−プロピルシラン、アクリロイルオキ
シジメトキシエチルシラン等を挙げることが出来る。

【００３４】上記金属アルコキシド化合物を含む層は、
金属アルコキシド自身が自己縮合して架橋し網状結合す
るものである。その反応を促進するために触媒や硬化剤
を使用することが出来、それらには、金属キレート化合
物、有機カルボン酸塩等の有機金属化合物や、アミノ基
を有する有機ケイ素化合物、光酸発生剤等がある。これ
らの触媒または硬化剤の中で特に好ましいのは、アルミ
キレート化合物と光による酸発生剤（光酸発生剤）であ
り、アルミキレート化合物の例としてはエチルアセトア
セテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウ
ムトリスエチルアセトアセテート、アルキルアセトアセ
テートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウム
モノアセチルアセトネートビスエチルアセトアセテー
ト、アルミニウムトリスアセチルアセトネート等であ
り、他の光酸発生剤の例としてはベンジルトリフェニル
ホスホニウムヘキサフルオロホスフェートやその他のホ
スホニウム塩やトリフェニルホスホニウムヘキサフルオ
ロホスフェートの塩等を挙げることが出来る。

【００３５】金属アルコキシド及び／またはその加水分
解物を含む塗布組成物には、塗布液の保存安定化のため
に、β−ジケトンと反応させてキレート化合物を添加す
ることにより、安定な塗布組成物とすることが出来る。
このβ−ジケトンの具体例として、アセト酢酸メチル、
アセト酢酸エチル、アセト酢酸−ｎ−プロピル、アセト
酢酸−ｉ−プロピル、アセチルアセトン等を挙げること
が出来るが、特に安定性の面から好ましいのは、アセト
酢酸エチルである。β−ジケトンは、上記金属アルコキ
シドまたはその加水分解物に対して、モル比として０．
５〜２の範囲で用いられるが、より好ましい範囲は、
０．８〜１．２である。

【００３６】活性エネルギー線反応性化合物として、重
合可能なビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタク
リロイル基、イソプロペニル基、エポキシ基等の重合性
基を二つ以上有するもので、活性エネルギー線照射によ
り架橋構造または網目構造を形成するものを用いること
ができる。これらの活性基のうちアクリロイル基、メタ
クリロイル基またはエポキシ基が重合速度、反応性の点
から好ましく、多官能モノマーまたはオリゴマーがより
好ましい。

【００３７】上記活性エネルギー線硬化性樹脂として
は、紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂、紫外線硬化
型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポ
キシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアク
リレート系樹脂等を挙げることが出来る。

【００３８】活性エネルギー線反応性化合物を光重合あ
るいは光架橋反応を開始させるには、上記活性エネルギ
ー線反応性化合物のみでも開始するが、重合の誘導期が
長かったり、重合開始が遅かったりするため、光増感剤
や光開始剤を用いることが好ましく、それにより重合を
早めることが出来る。これらの光増感剤や光開始剤は公
知のものを使用し得る。具体的には、アセトフェノン、
ベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ミヒラー
ケトン、α−アミロキシムエステル、テトラメチルウラ
ムモノサルファイド、チオキサントン等及びこれらの誘
導体を挙げることが出来る。

【００３９】また、エポキシアクリレート基を有する活
性エネルギー線反応性化合物の場合は、ｎ−ブチルアミ
ン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等
の増感剤を用いることが出来る。この活性エネルギー線
反応性化合物に用いられる光反応開始剤または光増感剤
は紫外線反応性化合物の１００質量部に対して０．１〜
１５質量部で光反応を開始するには十分であり、好まし
くは１〜１０質量部である。この増感剤は近紫外線領域
から可視光線領域に吸収極大のあるものが好ましい。

【００４０】金属アルコキシド化合物は加水分解を受け
ながら相互に反応し、金属酸化物マトリックスの中に組
み込まれ、結合し架橋する。また、金属アルコキシド化
合物の活性エネルギー線反応性基とこれ以外の活性エネ
ルギー線反応性化合物も、活性エネルギー線により重合
し、相互に架橋結合を形成させることができる。

【００４１】これらの架橋結合が相乗効果となってこれ
らを含有する層は非常に高い硬度を持つようになる。こ
れらの架橋構造は、無機酸化物と有機ポリマーが結合し
合ったハイブリッドの状態になっていると考えられ、金
属酸化物と有機物が混在する状態とは異なり、一体化し
ているため硬度が高く、相分離が起きにくい。したがっ
て、均質な塗膜が出来やすい。

【００４２】樹脂を硬化させるためには熱あるいは活性
エネルギー線を用いるが、紫外線、電子線、γ線等の活
性エネルギー線が好ましい。特に紫外線、電子線が好ま
しく、また特に取り扱いが簡便で高エネルギーが容易に
得られるという点で紫外線が好ましい。紫外線反応性化
合物を光重合させる紫外線の光源としては、紫外線を発
生する光源であれば何れでも使用出来る。例えば、低圧
水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カー
ボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ
等を用いることが出来る。また、ＡｒＦエキシマレー
ザ、ＫｒＦエキシマレーザ、エキシマランプまたはシン
クロトロン放射光を等も用いることができる。照射条件
はそれぞれのランプによって異なるが、照射光量は２０
ｍＪ／ｍ²以上、好ましくは、１００ｍＪ／ｃｍ²以上、
さらに４００ｍＪ／ｃｍ²以上が好ましい。電子線とし
ては、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振
変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン
型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される５０
〜１０００ＫｅＶ、好ましくは１００〜３００ＫｅＶの
エネルギーを有する電子線を挙げることが出来る。

【００４３】溶媒は、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール等のアルコール類；アセトン、メチ
ルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；ベン
ゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレング
リコール等のグリコール類；エチルセロソルブ、ブチル
セロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトー
ル、ジエチルセロソルブ、ジエチルカルビトール等のグ
リコールエーテル類；Ｎ−メチルピロリドン、ジメチル
フォルムアミド、水等が挙げられ、それらを単独または
２種以上混合して使用する事が出来る。中でも、ケトン
類、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘ
キサノン等のカルボニル基を有する溶媒と、メタノー
ル、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノー
ル、ｎ−ブタノール等の炭素数４以下のアルコールを併
用すると、紫外線照射量を低減でき、生産性を向上する
ことができるため特に好ましい。

【００４４】例えばＳｉＯ₂ゾルと反応性有機ケイ素化
合物とを含むゾル液を用い、ＳｉＯ₂ゲル膜を形成でき
る。ＳｉＯ₂ゾルは、ケイ素アルコキシドを塗布に適し
た有機溶媒に溶解し、一定量の水を添加して加水分解を
行って調製される。

【００４５】上記アルキルケイ素アルコキシドまたはケ
イ素アルコキシドを適当な溶媒中に溶解しすることによ
りＳｉＯ₂ゾルとすることが出来る。使用する溶媒とし
ては、例えばメチルエチルケトン、イソプロピルアルコ
ール、メタノール、エタノール、メチルイソブチルケト
ン、酢酸エチル、酢酸ブチル、等のアルコール、ケト
ン、エステル類、ハロゲン化炭化水素、トルエン、キシ
レン、等の芳香族炭化水素、あるいはこれらの混合物が
挙げられる。アルキルケイ素アルコキシドまたはケイ素
アルコキシドを、それらが１００％加水分解及び縮合し
たとして生じるＳｉＯ₂換算で、濃度を０．１質量％以
上、好ましくは０．１〜１０質量％になるように上記溶
媒中に溶解する。ＳｉＯ₂ゾルの濃度が０．１質量％未
満であると形成されるゾル膜が所望の特性が充分に発揮
出来ず、一方、１０質量％を超えると透明均質膜の形成
が困難となる。また、本発明においては、以上の固形分
以内であるならば、有機物や無機物バインダーを併用す
ることも可能である。

【００４６】この溶液に加水分解に必要な量以上の水を
加え、１５〜３５℃、好ましくは２２〜２８℃の温度
で、０．５〜１０時間、好ましくは２〜５時間撹拌を行
う。上記加水分解においては、触媒を用いることが好ま
しく、これらの触媒としては、塩酸、硝酸、硫酸または
酢酸等の酸が好ましい。これらの酸を約０．００１〜４
０．０モル／Ｌ、好ましくは０．００５〜１０．０モル
／Ｌ程度の水溶液として加え、該水溶液中の水分を加水
分解用の水分とすることが出来る。

【００４７】反応性有機ケイ素化合物は、前記の反応性
有機ケイ素化合物の他に、熱または電離放射線によって
反応架橋する複数の基（活性エネルギー線反応性基）、
例えば重合性二重結合基、を有する分子量３０００以下
の有機反応性化合物が好ましいものである。このような
反応性有機ケイ素化合物は、片末端ビニル官能性ポリシ
ラン、両末端ビニル官能性ポリシラン、片末端ビニル官
能ポリシロキサン、両末端ビニル官能ポリシロキサン、
あるいはこれらの化合物を反応させたビニル官能性ポリ
シラン、またはビニル官能性ポリシロキサン等がある。

【００４８】またその他、ビニルトリメトキシシラン、
ビニルトリ（β−メトキシ−エトキシ）シラン、ジビニ
ロキジメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロ
ヘキシル）−エチルトリアルコキシシラン、アクリロイ
ルオキシエチルトリエトキシシラン、グリシジルオキシ
エチルトリエトキシシラン、γ−アクリロイルオキシ−
ｎ−プロピルトリ−ｎ−プロピルシラン、γ−メタクリ
ロイルオキシ−ｎ−プロピルトリ−ｎ−プロピルシラ
ン、ジ（γ−アクリロイルオキシ−ｎ−プロピル）ジ−
ｎ−プロピルシラン、アクリロイルオキシジメトキシエ
チルシラン等を挙げることが出来る。

【００４９】以上の如き反応性有機ケイ素化合物は、前
記ＳｉＯ₂ゾル（固形分）１００質量部あたり約０．１
〜５０質量部の割合で使用することが好ましい。

【００５０】上記ゾル溶液には、各種の添加剤を添加す
る事が出来る。添加剤としては、製膜を促進する硬化剤
が用いられ、これらの硬化剤としては、酢酸ナトリウ
ム、酢酸リチウム等の有機酸金属塩の酢酸、ギ酸等の有
機酸溶液が挙げられる。該有機溶媒溶液の濃度は約０．
０１〜０．１質量％程度であり、ゾル溶液に対する添加
量は、ゾル溶液中に存在するＳｉＯ₂１００質量部に対
して上記有機酸塩として約０．１〜１質量部程度の範囲
が好ましい。

【００５１】なお塗布液中の固形分濃度や塗布量を調整
することにより、層の膜厚および塗布均一性等をコント
ロールすることが出来る。また、組成物の塗布性を向上
させるために、塗布液中に微量の界面活性剤等を添加し
てもよい。

【００５２】本発明の有機トランジスタ素子を組み込ん
でＴＦＴ素子として形成し、デジタルペーパーの表示駆
動回路とする。図３はシート状表示媒体全体の構成をブ
ロック図で示すものである。

【００５３】シート状表示媒体の表示部１００上でマト
リクス状に配置された各画素は電荷を蓄積し液晶等に電
界を与える平板電極１０１（表示画素部）を有してい
る。またこの平板電極１０１へ電流のＯＮ，ＯＦＦをス
イッチングするトランジスタ部分（ＴＦＴ駆動部２０）
とコンデンサ１０３が各平板電極１０１に対して配置さ
れる。コンデンサ１０３は対応する平板電極１０１の電
界を維持するべく、所定のタイミングで電荷を蓄積し維
持する。これらの各平板電極１０１での液晶等の駆動制
御は前記ＴＦＴ駆動部２０により実行されるが、これは
垂直駆動回路１０６により制御される該画素に対応する
電力供給線（ソースライン１０４）および水平駆動回路
１０７により制御される該画素に対応する制御信号線
（ゲートライン１０５）によりコントロールされる。

【００５４】表示部１００上には互いに平行な複数のソ
ースライン１０４および互いに並行な複数のゲートライ
ン１０５が交差する形に配置されている。

【００５５】前記水平駆動回路１０７、前記垂直駆動回
路１０６は要求される画像信号に応じて制御回路１０８
により制御される。メモリ１０９は前記要求される画像
信号、例えば１画面分以上の画像データを保持するため
のバッファメモリであり、制御回路１０８は要求される
画像信号を該メモリ１０９から読み出す。

【００５６】図４に示す様に、支持体４１上に電気泳動
などを利用した表示素子４２、平板電極１０１及び表面
電極４３を有して表示部が構成される。表示素子４２は
液晶、有機ＥＬ、いわゆるＥｉｎｋ等も用いることがで
きる。４４は接着層、４５は絶縁層である。そして前記
ＴＦＴ駆動部２０の制御に応じて表示画素部の表示素子
４２に電界が加わり、画素単位に表示がコントロールさ
れる。

【００５７】表示素子４２は支持体４１上に貼り合わさ
れ、絶縁性の接着剤にて接着且つ封止され、更に絶縁層
４５が形成されている。張り合わせの際、絶縁性の封止
材料或いは接着剤を塗布し、絶縁性の薄膜フィルムを貼
り合わせてもよいし、光硬化性材料を用いて、塗布後光
硬化させて絶縁層４５、接着層４４を同時に硬化させて
も良い。ＴＦＴ素子を絶縁層４５上に設けて表示媒体と
する。

【００５８】また表示素子４２を液晶で構成する場合
は、反射型、透過型いずれの方式でも可能であり、偏向
膜、配向膜などを積層する。散乱型液晶、高分子分散型
液晶、液晶ゲルなどで散乱モードで使用する場合、絶縁
層は画素に応じて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックに着色してカラー表示することもできる。この場
合、着色層を絶縁層上に印刷で設けても良い。コレステ
リック液晶を用いることもできる。

【００５９】ここで表面電極４３は光透過性を有してお
り、具体的には透明導電膜を用いている。透明導電膜
は、例えばインジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ
₂、ＺｎＯなどの導電性透明材料を用いて形成される。
この透明電極膜の形成では、蒸着やスパッタリング等の
方法を用いて薄膜を形成できる。この透明導電膜は透過
率を１０％より大きくすることが望ましく、またシート
抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。膜厚は材料にもよる
が、１０ｎｍ以上の厚みで形成される。膜厚が薄い場合
には透明電極がアイランド状になってしまうからであ
る。

【００６０】以上の透明導電膜は前記平板電極１０１の
形成にも適用可能であり、この場合フォトリソグラフィ
ー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるい
は上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状
のマスクを介してパターンを形成してもよい。

【００６１】また表面電極４３のさらに上方には所定の
透明保護層４６を設けることも可能であり、例えば反射
防止層等の機能膜を形成可能である。

【００６２】図５に各画素の等価回路５０を示す。Ｓは
ソース電極、Ｄはドレイン電極、Ｇはゲート電極を意味
し、Ｓ、Ｄ、ＧでＴＦＴ駆動部２０を構成する。Ｃｓは
液晶その他表示素子に印加する電界を保持するためのコ
ンデンサ（キャパシタ）である。なお上記ソース電極Ｓ
にはソース電圧Ｖｓ、上記ゲート電極Ｇにはゲート電極
Ｖｇが印加される。ゲート電極によりソース電極からド
レイン電極へのチャネルをコントロールしスイッチング
動作を行う点は通常のＳｉ半導体のＴＦＴ駆動部と同じ
である。ただし前述のように本発明の有機トランジスタ
素子では通常のＳｉ半導体とスイッチングの特性が全く
異なる。

【００６３】前記平板電極１０１は支持体４１上に等間
隔に配置されている。該支持体４１はフレキシブルな樹
脂製シートで構成され、例えばプラスチックフィルムを
シートとして用いることができる。前記プラスチックフ
ィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポ
リエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、
ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート
（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セル
ロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなる
フィルム等が挙げられる。

【００６４】これらのプラスチックフィルムには、トリ
オクチルホスフェートやジブチルフタレート等の可塑剤
を添加してもよく、ベンゾトリアゾール系やベンゾフェ
ノン系等の公知の紫外線吸収剤を添加してもよい。ま
た、テトラエトキシシラン等の無機高分子の原料を添加
し、化学触媒や熱、光等のエネルギーを付与することに
より高分子量化する、いわゆる有機−無機ポリマーハイ
ブリッド法を適用して作製した樹脂を原料として用いる
こともできる。

【００６５】絶縁層４５は本発明の有機トランジスタ素
子の絶縁層２３と同様にＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂等の絶縁膜を
用いることができるが、その他光ラジカル重合系、光カ
チオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリ
ル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポ
リビニルアルコール、ノボラック樹脂、およびシアノエ
チルプルラン等を用いることもできる。

【００６６】例えばＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂によって絶縁層４
５を形成する場合、前述の塗布液を用いる方法の他に大
気圧下でのプラズマ処理による膜形成が可能である。

【００６７】上記大気圧下でのプラズマ製膜処理とは、
大気圧または大気圧近傍の圧力下で放電し、反応性ガス
をプラズマ励起し、基材上に薄膜を形成する処理を指
し、その方法については特開平１１−１３３２０５号、
特開２０００−１８５３６２、特開平１１−６１４０６
号、特開２０００−１４７２０９、同２０００−１２１
８０４等に記載されている（以下、大気圧プラズマ法と
も称する）。

【００６８】プラズマ放電処理装置は、アース電極であ
るロール電極と、対向する位置に配置された印加電極で
ある固定電極との間で放電させ、当該電極間に反応性ガ
スを導入してプラズマ状態とし、前記ロール電極に巻回
された長尺フィルム状の基材を前記プラズマ状態の反応
性ガスに晒すことによって、薄膜を形成するものである
が、薄膜形成方法を実施する装置としてはこれに限定さ
れるものではなく、グロー放電を安定に維持し、薄膜を
形成するために反応性ガスを励起してプラズマ状態とす
るものであればよい。他の方式としては、基材を電極間
ではない電極近傍に載置あるいは搬送させ、発生したプ
ラズマを当該基材上に吹き付けて薄膜形成を行うジェッ
ト方式等がある。

【００６９】アース電極であるロール電極は、金属等の
導電性母材に対しセラミックスを溶射後、無機材料を用
いて封孔処理したセラミック被覆処理誘電体２５ｂを被
覆した組み合わせで構成されているものである。また
は、金属等の導電性母材へライニングにより無機材料を
設けたライニング処理誘電体を被覆した組み合わせても
よい。ライニング材としては、ケイ酸塩系ガラス、ホウ
酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラス、ゲルマン酸塩系ガラ
ス、亜テルル酸塩ガラス、アルミン酸塩ガラス、バナジ
ン酸塩ガラス等が好ましく用いられるが、この中でもホ
ウ酸塩系ガラスが加工し易いので、更に好ましく用いら
れる。金属等の導電性母材としては、銀、白金、ステン
レス、アルミニウム、鉄等の金属等が挙げられるが、加
工の観点からステンレスが好ましい。また、溶射に用い
るセラミックス材としては、アルミナ・窒化珪素等が好
ましく用いられるが、この中でもアルミナが加工し易い
ので、更に好ましく用いられる。ロール電極の母材は、
冷却水による冷却手段を有するステンレス製ジャケット
ロール母材を使用することができる。

【００７０】印加電極に電圧を印加する電源としては、
特に限定はないが、パール工業製高周波電源（２００ｋ
Ｈｚ）、パール工業製高周波電源（８００ｋＨｚ）、日
本電子製高周波電源（１３．５６ＭＨｚ）、パール工業
製高周波電源（１５０ＭＨｚ）等が使用できる。

【００７１】上記電極間の距離は、電極の母材に設置し
た固体誘電体の厚さ、印加電圧の大きさ、プラズマを利
用する目的等を考慮して決定される。上記電極の一方に
固体誘電体を設置した場合の固体誘電体と電極の最短距
離、上記電極の双方に固体誘電体を設置した場合の固体
誘電体同士の距離としては、いずれの場合も均一な放電
を行う観点から０．５ｍｍ〜２０ｍｍが好ましく、特に
好ましくは１ｍｍ±０．５ｍｍである。

【００７２】対向する電極間には１００ｋＨｚを越えた
高周波電圧で、且つ、１Ｗ／ｃｍ²以上の電力を供給
し、反応性ガスを励起してプラズマを発生させる。この
ようなハイパワーの電界を印加することによって、緻密
で、膜厚均一性の高い高機能性の薄膜を、生産効率高く
得ることが可能である。

【００７３】ここで電極間に印加する高周波電圧の周波
数の上限値は、好ましくは１５０ＭＨｚ以下である。
また、高周波電圧の周波数の下限値としては、好ましく
は２００ｋＨｚ以上、さらに好ましくは８００ｋＨｚ以
上である。

【００７４】さらに電極間に供給する電力の下限値は、
好ましくは１．２Ｗ／ｃｍ²以上であり、上限値として
は、好ましくは５０Ｗ／ｃｍ²以下、さらに好ましくは
２０Ｗ／ｃｍ²以下である。尚、電極における電圧の印
加面積（／ｃｍ²）は、放電が起こる範囲の面積のこと
を指す。

【００７５】電源より固定されている電極に印加される
電圧の値は適宜決定される。なお電源の印加法に関して
は、連続モードと呼ばれる連続サイン波状の連続発振モ
ードとパルスモードと呼ばれるＯＮ／ＯＦＦを断続的に
行う断続発振モードのどちらを採用しても良いが連続モ
ードの方がより緻密で良質な膜が得られる。

【００７６】また、放電プラズマ処理時の基材への影響
を最小限に抑制するために、放電プラズマ処理時の基材
の温度を常温（１５℃〜２５℃）〜２００℃未満の温度
に調整することが好ましく、更に好ましくは常温〜１０
０℃に調整することである。上記の温度範囲に調整する
為、必要に応じて電極、基材は冷却手段で冷却しながら
放電プラズマ処理される。

【００７７】上記の放電プラズマ処理は大気圧または大
気圧近傍で行われるが、ここで大気圧近傍とは、２０ｋ
Ｐａ〜１１０ｋＰａの圧力を表し、好ましくは、９３ｋ
Ｐａ〜１０４ｋＰａである。

【００７８】また、薄膜形成方法に係る放電用電極にお
いては、電極の少なくとも基材と接する側のＪＩＳＢ
０６０１で規定される表面粗さの最大高さ（Ｒｍａ
ｘ）が１０μｍ以下になるように調整されることが、好
ましいが、更に好ましくは、表面粗さの最大値が８μｍ
以下であり、特に好ましくは、７μｍ以下に調整するこ
とである。

【００７９】また、ＪＩＳＢ０６０１で規定される
中心線平均表面粗さ（Ｒａ）は０．５μｍ以下が好まし
く、更に好ましくは０．１μｍ以下である。

【００８０】薄膜形成方法を実施するにあたり、使用す
るガスは、基材上に設けたい薄膜の種類によって異なる
が、基本的に、不活性ガスと、薄膜を形成するための反
応性ガスの混合ガスである。反応性ガスは、混合ガスに
対し、０．０１〜１０体積％含有させることが好まし
い。

【００８１】上記不活性ガスとは、周期表の第１８属元
素、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプ
トン、キセノン、ラドン等が挙げられるが、ヘリウム、
アルゴンが好ましく用いられる。

【００８２】混合ガス中にチタン化合物を用いる場合、
放電プラズマ処理により基材上に均一な薄膜を形成する
観点から、混合ガス中のチタン化合物の含有率は、０．
１〜１０体積％であることが好ましいが、更に好ましく
は、０．１〜５体積％である。

【００８３】また、混合ガス中に水素ガスを０．１〜１
０体積％含有させることにより薄膜の硬度を著しく向上
させることが出来、酸素、オゾン、過酸化水素、二酸化
炭素、一酸化炭素、水素、窒素から選択される成分を
０．０１〜５体積％含有させることにより、反応促進さ
れ、且つ、緻密で良質な薄膜を形成することができる。

【００８４】珪素化合物、チタン化合物としては、取り
扱い上の観点から金属水素化合物、金属アルコキシドが
好ましく、腐食性、有害ガスの発生がなく、工程上の汚
れなども少ないことから、金属アルコキシドが好ましく
用いられる。

【００８５】珪素化合物、チタン化合物を放電空間であ
る電極間に導入するには、両者は常温常圧で、気体、液
体、固体いずれの状態であっても構わない。気体の場合
は、そのまま放電空間に導入できるが、液体、固体の場
合は、加熱、減圧、超音波照射等の手段により気化させ
て使用される。珪素化合物、チタン化合物を加熱により
気化して用いる場合、テトラエトキシシラン、テトライ
ソプロポキシチタンなど、常温で液体で、沸点が２００
℃以下である金属アルコキシドが好適に用いられる。金
属アルコキシドは、溶媒によって希釈して使用されても
良く、溶媒は、メタノール、エタノール、ｎ−ヘキサン
などの有機溶媒及びこれらの混合溶媒が使用できる。
尚、これらの希釈溶媒は、プラズマ放電処理中におい
て、分子状、原子状に分解される為、基材上への薄膜の
形成、薄膜の組成などに対する影響は殆ど無視すること
が出来る。

【００８６】珪素化合物としては、例えば、ジメチルシ
ラン、テトラメチルシランなどの有機金属化合物、モノ
シラン、ジシランなどの金属水素化合物、二塩化シラ
ン、三塩化シランなどの金属ハロゲン化合物、テトラメ
トキシシラン、テトラエトキシシラン、ジメチルジエト
キシシランなどのアルコキシシラン、オルガノシランな
どを用いることが好ましいがこれらに限定されない。ま
た、これらは適宜組み合わせて用いることが出来る。

【００８７】混合ガス中に上記記載の珪素化合物を用い
る場合、放電プラズマ処理により基材上に均一な薄膜を
形成する観点から、混合ガス中の珪素化合物の含有率
は、０．１〜１０体積％であることが好ましいが、更に
好ましくは、０．１〜５体積％である。

【００８８】チタン化合物としては、テトラジメチルア
ミノチタンなどの有機金属化合物、モノチタン、ジチタ
ンなどの金属水素化合物、二塩化チタン、三塩化チタ
ン、四塩化チタンなどの金属ハロゲン化合物、テトラエ
トキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラブ
トキシチタンなどの金属アルコキシドなどを用いること
が好ましいがこれらに限定されない。

【００８９】さて本発明は、絶縁性材料からなる糸、ソ
ースラインを形成する糸及びゲートラインを形成する糸
を用いて、ソースラインを形成する糸とゲートラインを
形成する糸が互いに交差する織物を作成し、該織物上の
ソースラインとゲートラインに囲まれる領域に表示電極
を形成し、有機半導体からなるチャネルをゲートライン
を形成する糸に接触交差させてソースラインを形成する
糸と表示電極を連結してアクティブ駆動素子を形成する
マトリクス回路を作成し、該回路を封止して液晶素子、
電気泳動素子、有機ＥＬ素子、エレクトロクロミック素
子、Ｅｉｎｋなどの表示素子と積層することにより表示
媒体を製造するので、容易にシート状表示媒体を得るこ
とができて、デジタルペーパーとしての実用性を保証で
きる。

【００９０】絶縁性材料からなる糸としては、前述した
絶縁層材料のうち、溶融押し出しなどにより糸とできる
もの、基体となる糸を被覆して絶縁性とできるもの、繊
維状に加工可能で紡ぐことで糸にできるものなどから任
意に選択することができる。

【００９１】ソースラインを形成する糸は、金属製導線
や、金属蒸着フィルム或いは金属粒子を塗布したフィル
ムを断裁して糸状にしたもの、前述の導電性ポリマーか
ら作製されたもの等を用いることができる。

【００９２】ゲートラインを形成する糸は本発明の有機
トランジスタ素子に係り、前記ソースラインを形成する
糸の表面を前述の絶縁層で被覆して得ることができる。

【００９３】図６に１画素に対応する本発明のＴＦＴ素
子の構成をモデル的に示す。図において、絶縁性材料か
らなる糸６１、ソースライン６２を形成する糸及びゲー
トライン６３を形成する糸で織られた、ソースライン６
２とゲートライン６３が互いに交差する織物６０上のソ
ースライン６２とゲートライン６３に囲まれる領域に表
示電極６４が形成され、有機半導体からなるチャネル６
５がゲートライン６３に接触交差する形でソースライン
６２と表示電極６４を連結する。

【００９４】表示電極６４は前述のフォトリソグラフィ
ー法、蒸着、スパッタリングによる形成でも、電極物質
のペーストのパターニングによる形成でもよく、金属箔
などを貼り付けて形成してもよい。

【００９５】図７に拡大図で例を示すチャネル６５の形
成はフォトリソグラフィー法、インクジェット法などで
行うことができる。またインクジェットなどで半導体チ
ャネル材料の分散液や溶液を吐出して付着させ、乾燥し
てチャネル６５を形成するにあたり、図８に示す様に絶
縁性材料の糸６１の上、或いは糸６１に浸透させること
により形成するのが好ましい。これによりチャネル６５
の断面積、幅、長さが安定化し、欠陥や断線を防ぐこと
ができる。この場合、予め表面処理等により糸６１の浸
透性を高めておくのが好ましい。

【００９６】表示媒体の各画素を駆動するための制御を
以下に説明する。（表示素子にメモリ性がない場合）ソースライン６２、
ゲートライン６３には各画素に対応して駆動信号が伝達
され、駆動電流あるいは駆動電圧として印加されてい
る。ソースライン６２に印加されるソース電圧Ｖｓは画
素の駆動タイミングより前にＯＮされるが、ゲートライ
ン６３はソースライン６２がＯＮになるより前からＯＮ
となっている。この有機半導体の独自の特性に対応した
表示制御はこのソースライン６２とゲートライン６３の
タイミング制御により実現される。すなわちゲートライ
ン６３に予め電圧を印加することで有機半導体チャネル
６５の電流を遮断している。これによって画素の駆動タ
イミングに合わせて表示電極６４（ドレイン電極側）に
電荷が流入する仕組みになっている。

【００９７】その後は表示電極６４を含むキャパシタ構
造において所定の電圧が保持される。この保持された電
圧により表示電極６４上に電界が発生し、この電界が表
示素子に作用することにより、該当する画素が視覚的に
表示駆動制御される。

【００９８】一方、表示電極６４の電荷を消去するタイ
ミングにおいて、再度ゲートライン６３への電圧の印加
が遮断（ＯＦＦ）されると表示電極６４を含むキャパシ
タ構造に蓄積された電荷が解放される。すなわち表示素
子に対する表示駆動制御が終了する。なおこのタイミン
グではソース電圧はＯＦＦとなっている。

【００９９】（表示素子がメモリ特性を有している場
合）ソースライン６２に印加されるソース電圧Ｖｓは画
素の駆動タイミングより前にＯＮされるが、ゲートライ
ン６３はソースライン６２がＯＮになるより前からＯＮ
となっている。すなわち所定の画素を駆動するための制
御は共通している。

【０１００】一方、表示駆動を終了する場合はソースラ
イン６２へ供給されるソース電圧Ｖｓを予め駆動時と逆
極性にしておき、その上でゲート電圧ＶｇをＯＦＦにす
る。これによってキャパシタ構造に蓄積される電荷の極
性が反転する。この結果、表示電極上の電界の向きが反
対方向となり、表示素子の状態を変化せしめる。

【０１０１】

【発明の効果】本発明においては、絶縁性材料からなる
糸、ソースラインを形成する糸及びゲートラインを形成
する糸を用いて、ソースラインとゲートライン糸が互い
に交差する織物を作成し、該織物上のソースラインとゲ
ートラインに囲まれる領域に表示電極を形成し、有機半
導体からなるチャネルをゲートラインに接触交差させて
ソースラインと表示電極を連結してアクティブ駆動素子
を形成するマトリクス回路を作成し、該回路を封止して
液晶素子、電気泳動素子、有機ＥＬ素子、エレクトロク
ロミック素子、Ｅｉｎｋなどの表示素子と積層すること
により表示媒体を製造するので、容易にシート状表示媒
体を得ることができて、デジタルペーパーとしての実用
性を保証できる。

【０１０２】又、表示媒体そのものが織物であることか
ら、通常布を染色して作製する横断幕や垂れ幕、ゼッケ
ン等に加えてハンカチやストールなどの装飾小物なども
書き替え可能に構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｓｉ半導体を用いるＴＦＴ素子の表示１画素に
対応する構成を示す図である。

【図２】本発明の有機トランジスタ素子の構成をモデル
的に示す図である。

【図３】シート状表示媒体全体の構成を示すブロック図
である。

【図４】表示部の構成を示す図である。

【図５】各画素の等価回路を示す図である。

【図６】１画素に対応する本発明のＴＦＴ素子の構成を
モデル的に示す図である。

【図７】チャネルの例の拡大図である。

【図８】チャネルの他の例を示す図である。

【符号の説明】

１基板２ゲート電極３ソース電極４ドレイン電極５導電膜２０有機トランジスタ素子（ＴＦＴ駆動部）２１チャネル２２ゲート電極２３、４５絶縁層４１支持体４２表示素子４３表面電極４４接着層４６透明保護層５０等価回路６０織物６１絶縁性材料からなる糸６２、１０４電力供給線（ソースライン）６３、１０５制御信号線（ゲートライン）６４、１０１表示（平板）電極（表示画素部）６５チャネル１００表示部１０３コンデンサ１０６垂直駆動回路１０７水平駆動回路１０８制御回路１０９メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１８Ｃ 29/28 Ｆターム(参考） 2H092 JA24 JB23 JB32 KA09 KA12 KA13 KA18 MA04 MA05 MA13 NA25 PA01 5C094 AA15 AA43 AA48 AA56 BA03 BA21 BA41 CA19 DA06 DA13 DB01 DB04 EA04 EA07 EB10 FA04 FB01 FB14 5F110 AA30 BB01 BB02 CC07 CC10 DD01 EE01 EE02 EE03 EE22 EE50 FF01 FF02 FF21 GG05 GG22 HK01 HK02 HK03 HM02 NN72 QQ16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ソース電極とドレイン電極を連結する有
機半導体からなるチャネルが、絶縁層で被覆されたゲー
ト電極と、前記絶縁層を介して交差してなり、且つ前記
絶縁層で被覆されたゲート電極が糸状であることを特徴
とする有機トランジスタ素子。
【請求項２】請求項１に記載の有機トランジスタ素子
で駆動制御されることを特徴とするアクティブ駆動素
子。
【請求項３】素子を形成するマトリクス回路が、絶縁
性材料からなる糸で織られた織物に織り込まれ、互いに
交差するソースラインを形成する糸とゲートラインを形
成する糸及び、ゲートラインを形成する糸に接触交差し
てソースラインを形成する糸とドレイン電極を連結する
有機半導体からなるチャネルを有して構成されることを
特徴とするアクティブ駆動素子。
【請求項４】請求項２又は３に記載のアクティブ駆動
素子により表示制御されることを特徴とする表示媒体。
【請求項５】アクティブ駆動素子を形成するマトリク
ス回路が、絶縁性材料からなる糸で織られた織物に織り
込まれ、互いに交差するソースラインを形成する糸とゲ
ートラインを形成する糸及び、ゲートラインを形成する
糸に接触交差してソースラインを形成する糸と表示電極
を連結する有機半導体からなるチャネルを有して構成さ
れ、該素子により表示制御されることを特徴とする表示
媒体。
【請求項６】シート状であることを特徴とする請求項
４又は５に記載の表示媒体。
【請求項７】１）絶縁性材料からなる糸、ソースライ
ンを形成する糸及びゲートラインを形成する糸を用い
て、ソースラインを形成する糸とゲートラインを形成す
る糸が互いに交差する織物を作成する工程、２）該織物
上に表示電極を形成する工程、３）有機半導体からなる
チャネルをゲートラインを形成する糸に接触交差させて
ソースラインを形成する糸と表示電極を連結する工程、
１）〜３）の工程を経て形成されたアクティブ駆動素子
を形成するマトリクス回路を封止する工程を経て製造さ
れたことを特徴とする表示媒体。