JP2007123377A

JP2007123377A - Organic semiconductor device module

Info

Publication number: JP2007123377A
Application number: JP2005310757A
Authority: JP
Inventors: Kohei Enchi; 浩平圓地; Kiyoshi Shibuya; 潔渋谷; Yasuhiro Onizuka; 泰博鬼塚
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2007-05-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic semiconductor device module which can reduce the variance of its characteristics, by reducing the irregularities of the surface of a substrate. <P>SOLUTION: An irregularity buffer protection layer 20 is provided on a substrate 10 having an uneven surface, and the component of an organic semiconductor device 38 is provided on the irregularity buffer protecting layer 20. A second protection layer 22 is formed so that the component thereof may be pinched with the irregularity buffer protecting layer 20 and the substrate 10. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基材の上に有機半導体素子を有する有機半導体素子モジュールに関するものである。 The present invention relates to an organic semiconductor element module having an organic semiconductor element on a substrate.

近年、有機半導体材料を用いた電子デバイスの開発が広く行われており、有機半導体素子とよばれる有機トランジスタ、有機ＥＬ、有機半導体太陽電池、有機半導体レーザ等が報告されている。このような有機半導体素子はローコストで、ガラスやプラスチック基板の上に集積回路を形成する技術として有望視されている（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, electronic devices using organic semiconductor materials have been widely developed, and organic transistors called organic semiconductor elements, organic ELs, organic semiconductor solar cells, organic semiconductor lasers, and the like have been reported. Such an organic semiconductor element is promising as a technique for forming an integrated circuit on a glass or plastic substrate at a low cost (see, for example, Patent Document 1).

図１０は前記従来の有機半導体素子モジュールを示す断面図であり、有機電子素子１０１の保護層として、有機電子素子１０１を被覆するように第２保護層１９０を形成し、さらに有機電子素子１０１と基板１００との間に第１保護層１８０を形成する。そして、この第１および第２保護層１８０、１９０のいずれか又は両方を、少なくともプラズマ重合膜１０４によって、気相成長無機膜１０６をはさんだ積層構造とすることによって、長期間の高い防湿性に優れた有機半導体素子モジュールが可能となっている。
特開２００４−８７２５３号公報 FIG. 10 is a cross-sectional view showing the conventional organic semiconductor element module. As the protective layer of the organic electronic element 101, a second protective layer 190 is formed so as to cover the organic electronic element 101, and the organic electronic element 101 and A first protective layer 180 is formed between the substrate 100. Then, either or both of the first and second protective layers 180 and 190 have a laminated structure in which the vapor-grown inorganic film 106 is sandwiched at least by the plasma polymerized film 104, thereby providing high moisture resistance for a long period of time. Excellent organic semiconductor element modules are possible.
JP 2004-87253 A

しかしながら、前記従来の構成では、特にポリイミドあるいはガラス・エポキシのような有機高分子を含んだ基材あるいはセラミック基板などにおいては、シリコンウエハあるいはガラス基板などの無機材料からなる基材と比較すると、基材の表面の凹凸が大きくなっており、この凹凸の上に有機半導体素子を構成する横型有機トランジスタにおいてはゲート−ソース間の容量ばらつき、およびゲート−ドレイン間の容量ばらつき等が発生し、縦型有機半導体素子では有機半導体素子層の厚みがばらつくことによって電流密度のばらつきが生じる等の有機半導体素子の特性ばらつきの要因となる。 However, in the above-described conventional configuration, in particular, a base material containing an organic polymer such as polyimide or glass / epoxy, or a ceramic substrate is compared with a base material made of an inorganic material such as a silicon wafer or a glass substrate. The unevenness of the surface of the material is large, and in the horizontal organic transistor constituting the organic semiconductor element on this unevenness, the capacitance variation between the gate and the source, the capacitance variation between the gate and the drain, etc. occur. In the organic semiconductor element, variations in the thickness of the organic semiconductor element layer cause variations in characteristics of the organic semiconductor element such as variations in current density.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、表面に凹凸がある基材において、有機半導体素子の特性ばらつきの低減を実現した有機半導体素子モジュールを提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an organic semiconductor element module that realizes a reduction in variation in characteristics of organic semiconductor elements on a substrate having irregularities on the surface.

前記従来の課題を解決するために、本発明は、表面に凹凸がある基材の上に二または三箇所の電極部を有した有機半導体素子を有し、この電極部から延長された配線電極パターンを有した有機半導体素子モジュールであって、前記有機半導体素子と前記基材との間に凹凸緩衝保護層を設け、前記有機半導体素子を形成する凹凸緩衝保護層の表面の凹凸を基材の表面の凹凸よりも小さくし、少なくとも有機半導体素子を形成する領域に形成するという構成を有しており、これにより、凹凸緩衝保護層と有機半導体素子との境界面の凹凸を小さくすることができ、有機半導体素子の特性ばらつきを抑えた有機半導体素子モジュールを実現することができる。 In order to solve the above-described conventional problems, the present invention has an organic semiconductor element having two or three electrode portions on a substrate having an uneven surface, and a wiring electrode extended from the electrode portion. An organic semiconductor element module having a pattern, wherein an uneven buffering protective layer is provided between the organic semiconductor element and the substrate, and the unevenness of the surface of the uneven buffering protective layer forming the organic semiconductor element is formed on the substrate. It has a configuration in which it is made smaller than the unevenness of the surface and is formed at least in the region where the organic semiconductor element is formed, and this makes it possible to reduce the unevenness of the boundary surface between the uneven buffering protection layer and the organic semiconductor element. Thus, it is possible to realize an organic semiconductor element module in which variation in characteristics of the organic semiconductor element is suppressed.

本発明の有機半導体素子モジュールは、表面に凹凸がある基材を用いた場合でも有機半導体素子と凹凸緩衝保護層の接合面の凹凸を低減することによって、有機半導体素子の特性ばらつきの発生を低減できる有機半導体素子モジュールを実現することができる。 The organic semiconductor element module of the present invention reduces the occurrence of variation in characteristics of the organic semiconductor element by reducing the unevenness of the joint surface between the organic semiconductor element and the uneven buffering protection layer even when a substrate having an uneven surface is used. An organic semiconductor element module that can be realized can be realized.

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における有機半導体素子モジュールについて、図面を参照しながら説明する。 (Embodiment 1)
Hereinafter, the organic semiconductor element module according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施の形態１における有機半導体素子モジュールである横型有機半導体トランジスタの断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a horizontal organic semiconductor transistor that is an organic semiconductor element module according to Embodiment 1 of the present invention.

図１において、表面に凹凸がある基材１０の上に凹凸緩衝保護層２０を設け、その凹凸緩衝保護層２０の上にゲート電極３１、ゲート絶縁膜３２、ドレイン電極３３、ソース電極３４、有機半導体３５を設けて、有機半導体素子３８を構成している。そして、必要に応じて前記有機半導体３５、ソース電極３４、ドレイン電極３３およびゲート絶縁膜３２を被覆するように第２保護層２２を形成している。 In FIG. 1, an uneven buffering protective layer 20 is provided on a substrate 10 having an uneven surface, and a gate electrode 31, a gate insulating film 32, a drain electrode 33, a source electrode 34, and an organic layer are provided on the uneven buffering protective layer 20. A semiconductor 35 is provided to constitute an organic semiconductor element 38. Then, the second protective layer 22 is formed so as to cover the organic semiconductor 35, the source electrode 34, the drain electrode 33, and the gate insulating film 32 as necessary.

ここで、凹凸のある基材１０としては、有機高分子としてポリイミド材料、ポリエステル材料、ポリエチレン材料、ポリエチレンテレフタレート材料、アラミド・エポキシ材料、ガラス・エポキシ材料、ポリカーボネート材料、または紙等の材料を用いることにより弾性を有した有機半導体素子モジュールを実現することができる。さらに、石英ガラス、合成ガラスなどのガラス基板、あるいはアルミナ、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等のセラミック基板なども用いることができ、耐熱性に優れた有機半導体素子モジュールを実現することができる。 Here, as the uneven substrate 10, a material such as a polyimide material, a polyester material, a polyethylene material, a polyethylene terephthalate material, an aramid / epoxy material, a glass / epoxy material, a polycarbonate material, or paper is used as an organic polymer. Thus, an organic semiconductor element module having elasticity can be realized. Furthermore, a glass substrate such as quartz glass or synthetic glass, or a ceramic substrate such as alumina, barium titanate, or strontium titanate can be used, and an organic semiconductor element module having excellent heat resistance can be realized.

通常、このような基材１０の表面には１００ｎｍ以上の凹凸の深さがあるが、凹凸緩衝保護層２０を設けることによって表面を研磨したりする必要がなくなり、生産性に優れた有機半導体素子モジュールを提供することができる。 Usually, the surface of such a substrate 10 has a depth of unevenness of 100 nm or more. However, it is not necessary to polish the surface by providing the uneven buffering protective layer 20, and the organic semiconductor element has excellent productivity. Modules can be provided.

本実施の形態１では、ポリイミドフィルム基材を用いた有機半導体素子モジュールを例として説明する。 In the first embodiment, an organic semiconductor element module using a polyimide film substrate will be described as an example.

ここで、凹凸緩衝保護層２０は基材１０の凹凸に沿って凹凸形状が埋まるような形状を有し、その厚みは基材１０の表面凹凸の深さよりも大きく、特に２倍程度以上の膜厚が好ましい。そして、凹凸緩衝保護層２０の基材１０側と反対の面、すなわち有機半導体素子３８に面した側は、基材１０の凹凸の深さが低減された形状を有するように形成しておくことが好ましい。特に、基材１０の凹凸の深さの１／１０００程度以上に小さくすることがより好ましい。 Here, the uneven buffering protection layer 20 has a shape in which the uneven shape is buried along the unevenness of the base material 10, and the thickness thereof is larger than the depth of the surface unevenness of the base material 10, particularly about twice or more of the film Thickness is preferred. And the surface opposite to the base material 10 side of the uneven buffering protection layer 20, that is, the side facing the organic semiconductor element 38 is formed so as to have a shape in which the unevenness depth of the base material 10 is reduced. Is preferred. In particular, it is more preferable to make it smaller than about 1/1000 of the depth of the unevenness of the substrate 10.

このような構造を実現するために凹凸緩衝保護層２０を積層構造とすることによって異なったプロセスを用いて凹凸緩衝保護層２０の表層の平滑性を高めることができる。また、凹凸緩衝保護層２０を紫外線硬化樹脂などの樹脂と酸化シリコン等の金属酸化物との二つ以上の材料を用いて積層構造とすることによって前記作用に加えて機械的強度を制御することができる。 In order to realize such a structure, the smoothness of the surface layer of the uneven buffering protection layer 20 can be improved using a different process by forming the uneven buffering protection layer 20 in a laminated structure. Further, the mechanical strength is controlled in addition to the above effect by forming the concave-convex buffer protection layer 20 with a laminated structure using two or more materials of a resin such as an ultraviolet curable resin and a metal oxide such as silicon oxide. Can do.

さらに、凹凸緩衝保護層２０の材料は、水分およびガスの浸透することを防止することも信頼性の観点から好ましい。特に、酸化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化サンタル、アルミナ、窒化アルミニウム、熱硬化性樹脂および紫外線硬化樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１つ以上の材料を用いて形成することが好ましく、紫外線硬化樹脂などの樹脂と酸化シリコン等の金属酸化物との二つ以上の材料を用いて積層構造とすることがより好ましい。 Furthermore, it is also preferable from the viewpoint of reliability that the material of the uneven buffering protective layer 20 prevents moisture and gas from permeating. In particular, it is preferably formed using at least one material selected from the group consisting of silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride oxide, santalar, alumina, aluminum nitride, thermosetting resin and ultraviolet curable resin. It is more preferable to form a laminated structure using two or more materials of a resin such as a cured resin and a metal oxide such as silicon oxide.

また、前記凹凸緩衝保護層２０の形状は、使用する材料により異なるが、紫外線硬化樹脂と酸化シリコンを複合した材料構成とする場合、紫外線硬化樹脂のペースト液状材料である場合、ペーストもしくは溶液状のものを印刷等により塗布して、基材１０の表面の凹凸を埋めた後に、紫外線を比較的長い時間照射して硬化状態とし、その後、酸化シリコン膜をつけ、さらにその上に紫外線硬化樹脂を塗布した後に紫外線を短い時間照射して半硬化状態とし、この半硬化状態は比較的柔らかい状態であるので、平面度がでた離型しやすい金型等で押えて基材１０と反対側の面の前記凹凸緩衝保護層２０の表面の凹凸を低減し、再度紫外線を当てて完全に硬化させ、その上に再度酸化シリコン膜をつけることで凹凸緩衝保護層２０の基材１０と反対側すなわち有機半導体素子３８の側の凹凸を大幅に低減した凹凸緩衝保護層２０を形成することができる。 The shape of the concave-convex buffer protective layer 20 varies depending on the material to be used. However, when the material configuration is a composite of ultraviolet curable resin and silicon oxide, when the ultraviolet curable resin is a paste liquid material, After applying the object by printing or the like and filling the unevenness of the surface of the base material 10, it is irradiated with ultraviolet rays for a relatively long time to be in a cured state, and then a silicon oxide film is attached, and further an ultraviolet curable resin is applied thereon. After the coating, ultraviolet light is irradiated for a short time to make it a semi-cured state, and this semi-cured state is a relatively soft state. The unevenness of the surface of the uneven buffering protection layer 20 on the surface is reduced, UV light is again applied to completely cure, and a silicon oxide film is applied again on the surface to prevent the unevenness buffering protection layer 20 from reacting with the base material 10. It is possible to form the side i.e. uneven cushioning protection layer 20 greatly reduces the unevenness of the side of the organic semiconductor device 38.

また、凹凸緩衝保護層２０を塗布、真空蒸着またはスパッタ法等を用いて、同じ材料で積層したり、または異なる材料、異なる工法を用いて積層したりすることによって凹凸をより低減したり、信頼性に優れた有機半導体素子モジュールを可能にすることもできる。このような基材１０の表面の凹凸よりも低減された凹凸緩衝保護層２０を設けることによって、ゲート絶縁膜３２の膜厚を寸法精度良く形成することができることから、ソース電極３４−ゲート電極３１間またはドレイン電極３３−ゲート電極３１間の絶縁膜の距離のばらつきが減少し、ソース電極３４−ゲート電極３１間、またはドレイン電極３３−ゲート電極３１間の容量ばらつき（特性ばらつき）を減少することができる。加えて、ドレイン電極３３−ソース電極３４間の有機半導体３５がキャリア移動状態になるために与えるゲート電極３１−ソース電極３４間の開始電圧の変動ばらつきを減少することができる。 Further, the uneven buffering protective layer 20 can be laminated with the same material using coating, vacuum deposition, sputtering, or the like, or the unevenness can be further reduced by stacking with different materials and different methods. It is also possible to make an organic semiconductor element module excellent in performance. Since the thickness of the gate insulating film 32 can be formed with high dimensional accuracy by providing the uneven buffering protective layer 20 that is less than the unevenness on the surface of the base material 10, the source electrode 34 -the gate electrode 31. Variation in the distance between the drain electrodes 33 and the gate electrode 31 is reduced, and capacitance variation (characteristic variation) between the source electrode 34 and the gate electrode 31 or between the drain electrode 33 and the gate electrode 31 is reduced. Can do. In addition, it is possible to reduce the variation in the variation in the starting voltage between the gate electrode 31 and the source electrode 34, which is caused when the organic semiconductor 35 between the drain electrode 33 and the source electrode 34 enters the carrier movement state.

さらに、できた有機半導体素子３８の曲げに対する剛性を大きくすることができるとともに、水分、ガス等の基材１０側からの侵入を防止する効果も合わせて得られる。 Furthermore, the bending resistance of the organic semiconductor element 38 can be increased, and the effect of preventing intrusion of moisture, gas, etc. from the substrate 10 side can also be obtained.

また、第２保護層２２は必ずしも必要ではないが、この第２保護層２２を設けることによって、露出した有機半導体素子３８の表面から侵入してくる水分、ガス等を防止するという効果を有するとともに、有機半導体素子３８の曲げに対する剛性を大きくすることも可能である。この第２保護層２２の材質としては、好ましくは酸化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化サンタル、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、熱硬化性樹脂および紫外線硬化樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１つ以上の材料を用いて形成することが好ましい。さらに、厚み寸法に制約が少なければ、積層構造としたり、紫外線硬化樹脂などと酸化シリコン等の無機物との複合膜がより好ましい。 In addition, the second protective layer 22 is not always necessary, but the provision of the second protective layer 22 has an effect of preventing moisture, gas, and the like entering from the exposed surface of the organic semiconductor element 38. It is also possible to increase the rigidity of the organic semiconductor element 38 with respect to bending. The material of the second protective layer 22 is preferably at least one selected from the group consisting of silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride oxide, santalar, aluminum oxide, aluminum nitride, thermosetting resin and ultraviolet curable resin. It is preferable to form using these materials. Furthermore, if there are few restrictions on thickness dimensions, a laminated structure or a composite film of an ultraviolet curable resin or the like and an inorganic substance such as silicon oxide is more preferable.

また、図１に示すように有機半導体素子３８が凹凸緩衝保護層２０、および第２保護層２２の面積よりも小さく形成して構成されている。このような構成とすることにより、より信頼性の高い有機半導体素子モジュールを実現することができる。また、各電極から引き出されている配線層４０と有機半導体素子以外の部分３９を設けている。このことで、有機半導体素子３８が形成された領域は曲げに対する剛性が大きくなり、基材１０もしくは基材１０と配線層４０のみで構成された領域は曲げに対する剛性を小さくできる。この有機半導体素子３８は基材１０の縦方向、横方向に設けられることが可能であるので、そのような配置にすれば、有機半導体素子モジュールを折り曲げる力が作用した場合、曲げに対する剛性の小さい基材１０の所定の領域が曲がり、有機半導体素子３８を形成した領域の曲げを抑制することができ、有機半導体素子３８のクラック等の損傷の発生を低減することができる。 Further, as shown in FIG. 1, the organic semiconductor element 38 is formed to be smaller than the areas of the concave and convex buffer protective layer 20 and the second protective layer 22. By setting it as such a structure, a more reliable organic-semiconductor element module is realizable. Further, a wiring layer 40 drawn from each electrode and a portion 39 other than the organic semiconductor element are provided. As a result, the region in which the organic semiconductor element 38 is formed has a high rigidity against bending, and the region constituted only by the base material 10 or the base material 10 and the wiring layer 40 can reduce the rigidity against bending. Since the organic semiconductor element 38 can be provided in the vertical direction and the horizontal direction of the base material 10, when such an arrangement is used, when a force for bending the organic semiconductor element module is applied, the rigidity against bending is small. The predetermined region of the base material 10 is bent, and the bending of the region where the organic semiconductor element 38 is formed can be suppressed, and the occurrence of damage such as cracks in the organic semiconductor element 38 can be reduced.

また、同時に第２保護層２２を形成していることによって、水分およびガスの侵入による絶縁劣化等の信頼性低下の低減を実現することもできる。 Further, by forming the second protective layer 22 at the same time, it is possible to realize a reduction in reliability reduction such as insulation deterioration due to intrusion of moisture and gas.

次に、図２は本発明の実施の形態１における他の例の有機半導体素子モジュールである横型有機半導体トランジスタの断面図である。 Next, FIG. 2 is a cross-sectional view of a horizontal organic semiconductor transistor, which is another example of the organic semiconductor element module according to Embodiment 1 of the present invention.

図２において、表面に凹凸のある基材１０の上に凹凸緩衝保護層２０を設け、その凹凸緩衝保護層２０の上にゲート電極３１、ゲート絶縁膜３２およびソース電極３４を設け、ソース電極３４の上に有機半導体３５を設け、その上にドレイン電極３３を設けている。また、ゲート絶縁膜３２はゲート電極３１とドレイン電極３３、有機半導体３５、ソース電極３４とによって挟み込まれる構造に配置されている。そして、ゲート電極３１を凹凸緩衝保護層２０と第２保護層２２とで覆うように構成している。それぞれの構成材料については、図１の構成と同じであるため、ここでの説明は省略する。このような立型有機半導体素子トランジスタの構成をとることにより、有機半導体３５の層厚みを薄くすることにより電流密度を大きくとり、大きな電流で周辺素子を駆動できることが大きな利点とされており、凹凸緩衝保護層２０を設けた構成とすることによって、ソース電極３４が基材１０の凹凸に左右されにくくなり、有機半導体３５の層厚みを薄くすることが可能になる。また、ドレイン電極３３とソース電極３４との間の寸法ばらつきを低減させることができ、電流密度のばらつきを低減できることが可能である。 In FIG. 2, an uneven buffering protection layer 20 is provided on a substrate 10 having an uneven surface, and a gate electrode 31, a gate insulating film 32, and a source electrode 34 are provided on the uneven buffering protection layer 20. An organic semiconductor 35 is provided thereon, and a drain electrode 33 is provided thereon. The gate insulating film 32 is arranged in a structure sandwiched between the gate electrode 31 and the drain electrode 33, the organic semiconductor 35, and the source electrode 34. The gate electrode 31 is configured to be covered with the concave and convex buffer protective layer 20 and the second protective layer 22. Each constituent material is the same as that shown in FIG. 1, and thus the description thereof is omitted here. By adopting such a configuration of the vertical organic semiconductor element transistor, it is considered to be a great advantage that the current density can be increased by reducing the layer thickness of the organic semiconductor 35 and the peripheral element can be driven with a large current. By adopting a configuration in which the buffer protection layer 20 is provided, the source electrode 34 is less likely to be influenced by the unevenness of the base material 10, and the layer thickness of the organic semiconductor 35 can be reduced. In addition, the dimensional variation between the drain electrode 33 and the source electrode 34 can be reduced, and the variation in current density can be reduced.

さらに、有機半導体素子モジュール全体に折り曲げする力が働いた場合にも、剛性の強い有機半導体素子３８と屈曲性がある有機半導体素子以外の部分３９とで構成することによって、曲げに対して有機半導体素子３８をクラック等の損傷から防ぐことができる。 Furthermore, even when a bending force is applied to the entire organic semiconductor element module, the organic semiconductor element against bending can be formed by comprising the organic semiconductor element 38 having a high rigidity and the portion 39 other than the organic semiconductor element having flexibility. The element 38 can be prevented from damage such as cracks.

次に、図３は二つの電極を有した有機半導体素子モジュールの構成を示す断面図である。 Next, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an organic semiconductor element module having two electrodes.

図３において、凹凸がある基材１０の上に凹凸緩衝保護層２０を設け、その凹凸緩衝保護層２０の上に電極３７、有機半導体３５および電極３６を設ける。このとき、有機半導体３５は少なくとも１層以上であれば良い。この電極３７、有機半導体３５−１、３５−２、３５−３と電極３６を有機半導体素子３８とする。その有機半導体素子３８を凹凸緩衝保護層２０と第２保護層２２により被覆するように構成されている。このような有機半導体素子３８が有機半導体ＥＬである場合には、凹凸のある基材１０が透明基材、例えばガラス、透明樹脂などがある。また、電極３７はＩＴＯなどの透明正極電極であり、有機半導体３５−１が正孔輸送層有機半導体であり、有機半導体３５−２が発光層有機半導体であり、有機半導体３５−３が電子輸送層であり、電極３６は陰極金属電極である。また、逆の構成にしてもよい。すなわち基材１０および凹凸緩衝保護層２０は透明材料でなくてもよく、図１にて説明した基材１０および凹凸緩衝保護層２０でよい。 In FIG. 3, the uneven buffering protection layer 20 is provided on the substrate 10 with unevenness, and the electrode 37, the organic semiconductor 35, and the electrode 36 are provided on the uneven buffering protection layer 20. At this time, the organic semiconductor 35 may be at least one layer. The electrode 37, the organic semiconductors 35-1, 35-2, 35-3 and the electrode 36 are referred to as an organic semiconductor element 38. The organic semiconductor element 38 is configured to be covered with the concave / convex buffer protective layer 20 and the second protective layer 22. When such an organic semiconductor element 38 is an organic semiconductor EL, the uneven substrate 10 is a transparent substrate such as glass or transparent resin. The electrode 37 is a transparent positive electrode such as ITO, the organic semiconductor 35-1 is a hole transport layer organic semiconductor, the organic semiconductor 35-2 is a light emitting layer organic semiconductor, and the organic semiconductor 35-3 is electron transport. Electrode 36 is a cathode metal electrode. Moreover, you may make it the reverse structure. That is, the base material 10 and the uneven buffering protective layer 20 may not be a transparent material, and may be the base material 10 and the uneven buffering protective layer 20 described in FIG.

以上のような構成により、有機半導体３５−１、３５−２、３５−３の厚みばらつきを抑制することができることから有機半導体素子３８の厚みを薄くすることができ、正孔の移動もしくは電子の移動量を増加させることができる。その結果、発光するエネルギを増加させることができるとともに、信頼性に優れた、より明るい有機半導体素子モジュールを実現することができる。 With the configuration as described above, the thickness variation of the organic semiconductors 35-1, 35-2, and 35-3 can be suppressed. Therefore, the thickness of the organic semiconductor element 38 can be reduced, and the movement of holes or electrons can be reduced. The amount of movement can be increased. As a result, the light emitting energy can be increased, and a brighter organic semiconductor element module with excellent reliability can be realized.

さらにまた、有機半導体素子モジュール全体に折り曲げの力が働いた場合でも、剛性の強い有機半導体素子３８と屈曲性がある有機半導体素子以外の部分３９とで構成することで、曲げに対して有機半導体素子３８をクラック等の損傷から防ぐことができる有機半導体素子モジュールを実現することができる。 Furthermore, even when a bending force is applied to the entire organic semiconductor element module, the organic semiconductor element 38 is configured to be composed of the organic semiconductor element 38 having a high rigidity and the portion 39 other than the organic semiconductor element having a bendability. An organic semiconductor element module capable of preventing the element 38 from damage such as cracks can be realized.

次に、有機半導体素子３８が有機半導体太陽電池の場合、例えば、凹凸のある基材１０が透明材料であり、その上に透明材料の凹凸緩衝保護層２０を設ける。この場合、材料は透明ガラス、透明樹脂がより好ましい。また透明材料に１００〜１０００オングストロームの酸化シリコン等の金属酸化膜を設置することが好ましい。その上に有機半導体３５−１がＺｎＰｃなどの材料より構成されるｐ型有機半導体膜を形成し、有機半導体３５−２がＺｎＰｃとフラーレンＣ−６０などの材料で構成されるｉ（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ）層有機半導体膜であり、有機半導体３５−３がフラーレンＣ−６０などの材料で構成されるｎ型有機半導体膜である。その上に金属電極３６を構成する。また、有機ＥＬの説明と同じように逆構成にしてもよい。以上のような構成とすることによって、有機半導体３５−１、３５−２、３５−３の厚みばらつきを抑制することができ、特に有機半導体３５−２のｉ層有機半導体膜の膜厚のばらつきを抑えることにより、エネルギ変換効率が極大となる膜厚を実現することができる。 Next, when the organic semiconductor element 38 is an organic semiconductor solar cell, for example, the uneven substrate 10 is a transparent material, and the uneven buffering protection layer 20 of the transparent material is provided thereon. In this case, the material is more preferably transparent glass or transparent resin. Further, it is preferable to install a metal oxide film such as silicon oxide having a thickness of 100 to 1000 Å on the transparent material. An i (intrinsic) layer in which the organic semiconductor 35-1 is formed of a material such as ZnPc and the organic semiconductor 35-2 is formed of a material such as ZnPc and fullerene C-60. This is an organic semiconductor film, and the organic semiconductor 35-3 is an n-type organic semiconductor film made of a material such as fullerene C-60. A metal electrode 36 is formed thereon. Moreover, you may make it reverse structure similarly to description of organic EL. By adopting the above configuration, it is possible to suppress variations in the thickness of the organic semiconductors 35-1, 35-2, and 35-3, and in particular, variations in the thickness of the i-layer organic semiconductor film of the organic semiconductor 35-2. By suppressing the above, it is possible to realize a film thickness that maximizes the energy conversion efficiency.

図４は、本発明の実施の形態１における有機半導体素子モジュールである横型有機半導体トランジスタの断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view of a horizontal organic semiconductor transistor that is an organic semiconductor element module according to Embodiment 1 of the present invention.

図４において、凹凸がある基材１０の上に接着膜層２３を設け、その上に凹凸緩衝保護層２０を設けているところが大きく異なっているところである。そして、その凹凸緩衝保護層２０の上にゲート電極３１、ゲート絶縁膜３２、ドレイン電極３３、ソース電極３４からなる有機半導体３５を形成し、この有機半導体３５の全体を被覆するように第２保護層２２を形成している。このように接着膜層２３を設けた構成とすることによって、特に基材１０と凹凸緩衝保護層２０との密着性を向上させることができ、この接着膜層２３は金属酸化物を用いることが好ましく、この接着膜層２３は凹凸緩衝保護層２０と基材１０の間だけでなく、配線層４０、第２保護層２２および第３保護層２４との接着力を高める必要がある場合、その中間に設けても構わない。 In FIG. 4, the difference is that the adhesive film layer 23 is provided on the substrate 10 with unevenness and the uneven buffering protection layer 20 is provided thereon. Then, an organic semiconductor 35 including a gate electrode 31, a gate insulating film 32, a drain electrode 33, and a source electrode 34 is formed on the uneven buffering protection layer 20, and the second protection is performed so as to cover the entire organic semiconductor 35. Layer 22 is formed. By adopting a configuration in which the adhesive film layer 23 is provided in this manner, the adhesion between the base material 10 and the uneven buffering protective layer 20 can be improved, and a metal oxide is used for the adhesive film layer 23. Preferably, the adhesive film layer 23 is not only between the uneven buffering protection layer 20 and the substrate 10, but also when it is necessary to increase the adhesive force between the wiring layer 40, the second protection layer 22 and the third protection layer 24, You may provide in the middle.

また、前記接着膜層２３はＣｒ、ＮｉＣｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＭｏおよびＷからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属から構成されることによっても同様の効果を発揮することができる。 The adhesive film layer 23 can also exhibit the same effect by being composed of at least one metal selected from the group consisting of Cr, NiCr, Ti, Co, Ge, Cu, Sn, Mo, and W. it can.

さらに、前記第２保護層２２を覆い囲うように第３保護層２４を設置し、この第３保護層２４は有機半導体素子３８だけでなく、有機半導体素子以外の部分３９の上にも被覆しており、この第３保護層２４は、特に樹脂材料による保護膜が好ましく、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などが好ましく、この第３保護層を設けることによって、外部からのこすれなどの機械的ストレスに対して、有機半導体素子３８および配線パターンなどの機械的損傷を防止することができる。 Further, a third protective layer 24 is provided so as to cover the second protective layer 22, and the third protective layer 24 covers not only the organic semiconductor element 38 but also a portion 39 other than the organic semiconductor element. The third protective layer 24 is preferably a protective film made of a resin material, and is preferably a polyimide resin, an epoxy resin, a silicon resin, or the like. By providing the third protective layer, mechanical damage such as rubbing from the outside can be achieved. Mechanical damage to the organic semiconductor element 38 and the wiring pattern can be prevented against stress.

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における有機半導体素子モジュールについて、図面を参照しながら説明する。 (Embodiment 2)
Hereinafter, an organic semiconductor element module according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図５は、本発明の実施の形態２における有機半導体素子モジュールである単層の回路基板の断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view of a single-layer circuit board that is an organic semiconductor element module according to Embodiment 2 of the present invention.

図５において、凹凸のある基材１０の上に凹凸緩衝保護層２０を設け、その上に複数の有機半導体素子３８を構成するゲート電極３１、ゲート絶縁膜３２、ドレイン電極３３、ソース電極３４、有機半導体３５を有する有機半導体トランジスタを形成している。さらに、有機半導体素子３８の上に第２保護層２２を形成し、有機半導体素子以外の部分３９にある配線層４０の上には必要に応じて配線層４１を積層して配置している。そして、有機半導体素子３８、有機半導体素子以外の部分３９のすべての上から第３保護層を設けた単層の回路基板からなる有機半導体素子モジュール７１を構成している。このとき、配線層４１は金属薄膜、Ｃｕ、Ａｇ等の金属ペースト、Ｃｕめっき、Ｎｉめっき、Ａｇめっき等の金属めっきで構成されることが好ましい。このような構成とすることによって、特性ばらつきが低減され、かつ第２保護層２２を設けることによって、水分、ガス侵入の影響が低減された有機半導体素子モジュールを実現することができる。 In FIG. 5, the uneven buffering protection layer 20 is provided on the uneven substrate 10, and a gate electrode 31, a gate insulating film 32, a drain electrode 33, a source electrode 34, and a plurality of organic semiconductor elements 38 are formed thereon. An organic semiconductor transistor having the organic semiconductor 35 is formed. Further, the second protective layer 22 is formed on the organic semiconductor element 38, and the wiring layer 41 is laminated and disposed on the wiring layer 40 in the portion 39 other than the organic semiconductor element as necessary. And the organic semiconductor element module 71 which consists of a single layer circuit board which provided the 3rd protective layer from the organic semiconductor element 38 and all the parts 39 other than an organic semiconductor element is comprised. At this time, the wiring layer 41 is preferably composed of a metal thin film, a metal paste such as Cu or Ag, or a metal plating such as Cu plating, Ni plating, or Ag plating. By adopting such a configuration, it is possible to realize an organic semiconductor element module in which variation in characteristics is reduced and the influence of moisture and gas intrusion is reduced by providing the second protective layer 22.

さらに、折り曲げ、こすれ等の機械的ストレスに対して優れた特性を有する有機半導体素子モジュール７１を提供することができる。 Furthermore, the organic semiconductor element module 71 having excellent characteristics against mechanical stress such as bending and rubbing can be provided.

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３における有機半導体素子モジュールについて、図面を参照しながら説明する。 (Embodiment 3)
Hereinafter, an organic semiconductor element module according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図６は、本発明の実施の形態３における有機半導体素子モジュールの断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view of an organic semiconductor element module according to Embodiment 3 of the present invention.

図６において、凹凸のある基材１０の両面に凹凸緩衝保護層２０を設け、その上にゲート電極３１、ゲート絶縁膜３２、ドレイン電極３３、ソース電極３４を形成した有機半導体素子３５を有する有機半導体トランジスタを形成している。さらに、この有機トランジスタの上に第２保護層２２を設置する。有機半導体素子以外の部分３９にある配線層４０の上には配線層４１を形成したものである。 In FIG. 6, an organic semiconductor element 35 having an organic semiconductor element 35 in which an uneven buffering protection layer 20 is provided on both surfaces of an uneven substrate 10 and a gate electrode 31, a gate insulating film 32, a drain electrode 33, and a source electrode 34 are formed thereon. A semiconductor transistor is formed. Further, the second protective layer 22 is provided on the organic transistor. A wiring layer 41 is formed on the wiring layer 40 in the portion 39 other than the organic semiconductor element.

そして、両面にある配線層４０、４１間の貫通孔４２にスルホール電極４３を形成することにより、両面にある配線層４０、４１および有機半導体素子３８と電気的に接続して両面基板としての有機半導体素子モジュール７２を構成している。この構造を構成することで、高密度実装に優れた有機半導体素子モジュールを実現することができる。 Then, by forming a through-hole electrode 43 in the through hole 42 between the wiring layers 40 and 41 on both sides, the through-hole electrode 43 is electrically connected to the wiring layers 40 and 41 and the organic semiconductor element 38 on both sides, so that A semiconductor element module 72 is configured. By configuring this structure, an organic semiconductor element module excellent in high-density mounting can be realized.

（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４における有機半導体素子モジュールについて、図面を参照しながら説明する。 (Embodiment 4)
Hereinafter, an organic semiconductor element module according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図７は本発明の実施の形態４における有機半導体素子モジュールである回路基板を多層にした構造を説明するための断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a structure in which a circuit board, which is an organic semiconductor element module according to Embodiment 4 of the present invention, is multilayered.

図７において、凹凸のある基材１０の各層に凹凸緩衝保護層２０を設け、その上にゲート電極３１、ゲート絶縁膜３２、ドレイン電極３３、ソース電極３４および有機半導体３５からなる有機半導体素子３８（有機半導体トランジスタ）を形成している。そして、絶縁保護の観点から有機半導体素子３８の上に第２保護層２２を形成している。また、有機半導体素子以外の部分３９にある配線層４０の上には強度の観点から配線層４１、４５を設け、この配線層４４の間の貫通孔４２の内部に形成したスルホール電極４６を形成することにより、各層にある有機半導体素子３８と電気的に接続を可能にしている。このような構成とすることによって、特性ばらつきが低減された有機半導体素子３８を形成した多層構造の有機半導体素子モジュールを実現することができる。さらに、第２保護層２２を設けることによって、水分、ガス侵入の影響が低減された高信頼性を有する有機半導体素子モジュール７３を実現することができる。 In FIG. 7, an uneven buffering protection layer 20 is provided on each layer of the uneven substrate 10, and an organic semiconductor element 38 including a gate electrode 31, a gate insulating film 32, a drain electrode 33, a source electrode 34, and an organic semiconductor 35 thereon. (Organic semiconductor transistor) is formed. And the 2nd protective layer 22 is formed on the organic-semiconductor element 38 from a viewpoint of insulation protection. Further, wiring layers 41 and 45 are provided on the wiring layer 40 in the portion 39 other than the organic semiconductor element from the viewpoint of strength, and a through-hole electrode 46 formed in the through hole 42 between the wiring layers 44 is formed. By doing so, it is possible to electrically connect to the organic semiconductor element 38 in each layer. By adopting such a configuration, it is possible to realize an organic semiconductor element module having a multilayer structure in which the organic semiconductor element 38 with reduced characteristic variation is formed. Furthermore, by providing the second protective layer 22, it is possible to realize the highly reliable organic semiconductor element module 73 in which the influence of moisture and gas intrusion is reduced.

なお、有機半導体素子３８の下面部のみに凹凸緩衝保護層２０を設けることによって曲げなどのフレキシビリティに富んだ有機半導体素子モジュールを提供することも可能であり、さらに最外層部のみに第３保護層２４を設けることによって、こすれ等の機械的ストレスに対して強くすることができる。 It is also possible to provide an organic semiconductor element module that is rich in flexibility such as bending by providing the concave-convex buffer protective layer 20 only on the lower surface portion of the organic semiconductor element 38, and the third protection is provided only on the outermost layer portion. By providing the layer 24, it can be made strong against mechanical stress such as rubbing.

（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５における有機半導体素子モジュールについて、図面を参照しながら説明する。 (Embodiment 5)
Hereinafter, an organic semiconductor element module according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図８は、本発明の実施の形態５における多層基板の上に回路部品、実装部品を実装した有機半導体素子モジュールの断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view of an organic semiconductor element module in which circuit components and mounting components are mounted on a multilayer substrate according to Embodiment 5 of the present invention.

図８において、凹凸のある基材１０の各層に凹凸緩衝保護層２０を設け、その上にゲート電極３１、ゲート絶縁膜３２、ドレイン電極３３、ソース電極３４、有機半導体３５を有する有機半導体素子（有機半導体トランジスタ）３８を形成している。その有機半導体素子３８の上に第２保護層２２を形成している。 In FIG. 8, an uneven buffering protective layer 20 is provided on each layer of the substrate 10 with unevenness, and an organic semiconductor element (on which a gate electrode 31, a gate insulating film 32, a drain electrode 33, a source electrode 34, and an organic semiconductor 35 are provided) Organic semiconductor transistor) 38 is formed. A second protective layer 22 is formed on the organic semiconductor element 38.

ここで、特に前記有機半導体素子３８、有機半導体素子以外の部分３９の他に、配線層４０、４１と電気的に接続された配線層５２と抵抗６１が電気的に接続され、さらに抵抗５１と配線層５２とが電気的に接続され、その上に配線層４４が接続されている。また他の層には、配線層５２、誘電体層６２および配線層５３によってコンデンサを形成している。 Here, in particular, in addition to the organic semiconductor element 38 and the portion 39 other than the organic semiconductor element, the wiring layer 52 electrically connected to the wiring layers 40 and 41 and the resistor 61 are electrically connected. The wiring layer 52 is electrically connected, and the wiring layer 44 is connected thereon. In other layers, a capacitor is formed by the wiring layer 52, the dielectric layer 62 and the wiring layer 53.

また、最外層には、チップ部品６３は配線層４４、４７に接続されている。さらに、最外層の基材１０の上に穴を配置し、その穴の中に、ＩＣ６７を配置している。 In the outermost layer, the chip component 63 is connected to the wiring layers 44 and 47. Further, a hole is disposed on the outermost base material 10, and an IC 67 is disposed in the hole.

また、下面の最外層には、有機半導体素子３８、有機半導体ＥＬ６４および有機半導体太陽電池６５が配線層４０により接続されている。この有機半導体ＥＬ６４と有機半導体太陽電池６５は、好ましくは透明なガラス材料もしくは透明樹脂材料によって構成された第２保護層２２を配置し、さらに、有機半導体素子圧力センサスイッチ６６を配置している。 In addition, the organic semiconductor element 38, the organic semiconductor EL 64, and the organic semiconductor solar cell 65 are connected to the outermost layer on the lower surface by the wiring layer 40. The organic semiconductor EL 64 and the organic semiconductor solar cell 65 are provided with a second protective layer 22 preferably made of a transparent glass material or a transparent resin material, and further provided with an organic semiconductor element pressure sensor switch 66.

このような構成とすることによって、特性ばらつきが低減された多層基板の上に電子部品、半導体部品などを実装した回路モジュール７４からなる有機半導体素子モジュールを提供することができる。そして、この回路モジュール７４を携帯機器等に用いることによって、組み立て工数の少ない電子機器を提供することができる。 With such a configuration, it is possible to provide an organic semiconductor element module including a circuit module 74 in which electronic components, semiconductor components, and the like are mounted on a multilayer substrate with reduced characteristic variations. And by using this circuit module 74 for a portable device etc., an electronic device with few assembly steps can be provided.

（実施の形態６）
以下、本発明の実施の形態６における有機半導体素子モジュールについて、図面を参照しながら説明する。 (Embodiment 6)
Hereinafter, an organic semiconductor element module according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図９は、本発明の実施の形態６における変形加工された基材１０の上に有機半導体素子３８を配置した有機半導体素子モジュールの断面図である。 FIG. 9 is a cross-sectional view of an organic semiconductor element module in which an organic semiconductor element 38 is disposed on a deformed base material 10 according to Embodiment 6 of the present invention.

図９において、基材１０に金属を用いているが、加工された基材１０は、樹脂材料、セラミック材料でもよい。変形加工された基材１０は放熱フィンとして加工したものであり、金属からなる基材１０の上に絶縁層１１が形成されている。この絶縁層１１も基材１０の一部とみなして絶縁層付き金属基材１２とする。その絶縁層付き金属基材１２の上に凹凸緩衝保護層２０を設け、その凹凸緩衝保護層２０の上にゲート電極３１、ゲート絶縁膜３２、ドレイン電極３３およびソース電極３４を形成する。そのドレイン電極３３、ソース電極３４およびゲート絶縁膜３２の上に有機半導体３５を形成し、その表層に第２保護層２２を設置する。 In FIG. 9, metal is used for the base material 10, but the processed base material 10 may be a resin material or a ceramic material. The deformed base material 10 is processed as a heat radiating fin, and an insulating layer 11 is formed on the base material 10 made of metal. The insulating layer 11 is also regarded as a part of the base material 10 to be a metal base material 12 with an insulating layer. An uneven buffering protection layer 20 is provided on the metal substrate 12 with an insulating layer, and a gate electrode 31, a gate insulating film 32, a drain electrode 33 and a source electrode 34 are formed on the uneven buffering protection layer 20. An organic semiconductor 35 is formed on the drain electrode 33, the source electrode 34, and the gate insulating film 32, and the second protective layer 22 is provided on the surface layer thereof.

さらに、第３保護層２４を形成する。この第３保護層２４は、樹脂材料による保護膜であり、好ましくは曲げやすいポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等が好ましく、外部からのこすれなどの機械的ストレスに対して、有機半導体素子３８および配線層４０の機械的損傷を防止できる。 Further, the third protective layer 24 is formed. The third protective layer 24 is a protective film made of a resin material, and is preferably a polyimide resin, an epoxy resin, a silicon resin, or the like that is easily bendable, and is resistant to mechanical stress such as rubbing from the outside. Mechanical damage to the wiring layer 40 can be prevented.

この構成をとることで、金属の放熱性を利用することが可能になり、有機半導体トランジスタなどからの発熱をすばやく冷却フィン構造を有する金属からなる基材１０へ逃がすことができる有機半導体素子モジュールを提供することができる。 By adopting this configuration, it is possible to use the heat dissipation of metal, and an organic semiconductor element module that can quickly release heat from an organic semiconductor transistor or the like to the base material 10 made of metal having a cooling fin structure. Can be provided.

なお、基材１０は通貨と同等の扱いができる紙などを用いた各種カードなどにも用いることができる。 The base material 10 can also be used for various cards using paper that can be handled in the same way as currency.

本発明にかかる有機半導体素子モジュールは、基材側の凹凸緩衝保護層の有機半導体素子との接合面の凹凸の低減と水分、酸素などのガス侵入による絶縁劣化等の信頼性低下防止と凹凸緩衝保護層との接着性向上という効果を有し、基材の上に有機半導体素子を有する有機半導体素子モジュールなどの用途として有用であり、および有機半導体素子モジュールを有する回路基板等などの用途等としても有用であり、および有機半導体素子モジュールを有する回路モジュールなどの用途として有用であり、特にその有機半導体素子と基材とを接着するための接着層などの用途等として有用であり、また、その有機半導体素子を保護するための保護層などの用途等として有用である。 The organic semiconductor element module according to the present invention includes a reduction in unevenness on the joint surface of the uneven buffering protection layer on the substrate side with the organic semiconductor element, prevention of deterioration in reliability due to ingress of gas such as moisture and oxygen, and uneven buffering. It has the effect of improving adhesiveness with the protective layer, is useful as an application such as an organic semiconductor element module having an organic semiconductor element on a base material, and as an application such as a circuit board having an organic semiconductor element module Is also useful as a circuit module having an organic semiconductor element module, and particularly useful as an adhesive layer for bonding the organic semiconductor element and a substrate. This is useful for applications such as a protective layer for protecting organic semiconductor elements.

本発明の実施の形態１における有機半導体素子モジュールである横型有機半導体トランジスタの断面図Sectional drawing of the horizontal type organic-semiconductor transistor which is an organic-semiconductor element module in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１における有機半導体素子モジュールである横型有機半導体トランジスタの断面図Sectional drawing of the horizontal type organic-semiconductor transistor which is an organic-semiconductor element module in Embodiment 1 of this invention 電極が２電極の有機半導体素子モジュールの実施形態の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of embodiment of the organic-semiconductor element module with two electrodes 本発明の実施の形態１における有機半導体素子モジュールである横型有機半導体トランジスタの断面図Sectional drawing of the horizontal type organic-semiconductor transistor which is an organic-semiconductor element module in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態２における有機半導体素子モジュールである単層基板の断面図Sectional drawing of the single layer substrate which is an organic-semiconductor element module in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態３における有機半導体素子モジュールである両面基板の断面図Sectional drawing of the double-sided substrate which is an organic-semiconductor element module in Embodiment 3 of this invention 本発明の実施の形態４における有機半導体素子モジュールである多層基板の断面図Sectional drawing of the multilayer substrate which is an organic-semiconductor element module in Embodiment 4 of this invention 本発明の実施の形態５における有機半導体素子モジュール付き多層基板上に回路部品、実装部品を実装した有機半導体素子モジュール付き回路モジュールの断面図Sectional drawing of the circuit module with an organic semiconductor element module which mounted the circuit component and the mounting component on the multilayer substrate with an organic semiconductor element module in Embodiment 5 of this invention 本発明の実施の形態６における変形加工された基材の上に有機半導体素子を配置したことを特徴とする有機半導体素子モジュールの断面図Sectional drawing of the organic-semiconductor element module characterized by having arrange | positioned the organic-semiconductor element on the base material by which the deformation process in Embodiment 6 of this invention was carried out. 従来の有機半導体素子モジュールを示す断面図Sectional view showing a conventional organic semiconductor element module

符号の説明Explanation of symbols

１０基材
１８第１保護層
１９第２保護層
２０凹凸緩衝保護層
２２第２保護層
２３接着膜層
２４第３保護層
３１ゲート電極
３２ゲート絶縁膜
３３ドレイン電極
３４ソース電極
３５、３５−１、３５−２、３５−３有機半導体
３６電極
３７電極
３８有機半導体素子
３９有機半導体素子以外の部分
４０配線層
４１配線層
４２貫通孔
４３スルホール電極
４４配線層
４５配線層
４６スルホール電極
４７配線層
４８配線層
４９保護材
５０配線材
５１はんだ
５２配線層
６１抵抗
６２誘電体材料
６３表面実装部品
６４有機半導体ＥＬ
６５有機半導体太陽電池
６６有機半導体圧力センサスイッチ
６７シリコンＩＣ
６７−１シリコンＩＣパッド
７１有機半導体素子モジュール
７２有機半導体素子モジュール
７３有機半導体素子モジュール
７４回路モジュール DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Base material 18 1st protective layer 19 2nd protective layer 20 Concavity and convexity buffer protective layer 22 2nd protective layer 23 Adhesive film layer 24 3rd protective layer 31 Gate electrode 32 Gate insulating film 33 Drain electrode 34 Source electrode 35, 35-1 , 35-2, 35-3 Organic semiconductor 36 electrode 37 electrode 38 organic semiconductor element 39 part other than organic semiconductor element 40 wiring layer 41 wiring layer 42 through hole 43 through hole electrode 44 wiring layer 45 wiring layer 46 through hole electrode 47 wiring layer 48 Wiring layer 49 Protective material 50 Wiring material 51 Solder 52 Wiring layer 61 Resistance 62 Dielectric material 63 Surface mount component 64 Organic semiconductor EL
65 Organic Semiconductor Solar Cell 66 Organic Semiconductor Pressure Sensor Switch 67 Silicon IC
67-1 Silicon IC pad 71 Organic semiconductor element module 72 Organic semiconductor element module 73 Organic semiconductor element module 74 Circuit module

Claims

表面に凹凸がある基材の上に二または三箇所の電極部を有した有機半導体素子を有し、この電極部から延長された配線電極パターンを有した有機半導体素子モジュールであって、前記有機半導体素子と前記基材との間に凹凸緩衝保護層を設け、前記有機半導体素子を形成する凹凸緩衝保護層の表面の凹凸を基材の表面の凹凸よりも小さくし、少なくとも有機半導体素子を形成する領域に形成した有機半導体素子モジュール。 An organic semiconductor element module having an organic semiconductor element having two or three electrode parts on a substrate having irregularities on the surface, and having a wiring electrode pattern extended from the electrode part, An uneven buffering protective layer is provided between the semiconductor element and the substrate, and the unevenness of the surface of the uneven buffering protective layer forming the organic semiconductor element is made smaller than the unevenness of the surface of the substrate to form at least an organic semiconductor element Organic semiconductor element module formed in the area to be used.

表面の凹凸の深さが１００ｎｍ以上の基材を用いた請求項１に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic-semiconductor element module of Claim 1 using the base material whose surface uneven | corrugated depth is 100 nm or more.

有機半導体素子が有機半導体トランジスタ、有機半導体ＥＬ、有機半導体太陽電池、有機半導体圧力センサ、有機半導体レーザのいずれか一つである請求項１に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic semiconductor element module according to claim 1, wherein the organic semiconductor element is any one of an organic semiconductor transistor, an organic semiconductor EL, an organic semiconductor solar cell, an organic semiconductor pressure sensor, and an organic semiconductor laser.

凹凸緩衝保護層が、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）、窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ₄）、窒化酸化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（Ａｌ₃Ｎ₄）、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つ以上の材料からなる請求項１に記載の有機半導体素子モジュール。 The uneven buffering protective layer is formed of silicon oxide (SiO ₂ ), silicon nitride (Si ₃ N ₄ ), silicon nitride oxide (SiON), tantalum oxide (Ta ₂ O ₅ ), alumina (Al ₂ O ₃ ), aluminum nitride (Al _3. The organic semiconductor element module according to claim 1, comprising at least one material selected from the group consisting of ₃ N ₄ ), a thermosetting resin, and an ultraviolet curable resin.

凹凸緩衝保護層が、積層構造である請求項１に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic semiconductor element module according to claim 1, wherein the uneven buffering protective layer has a laminated structure.

凹凸緩衝保護層が、少なくとも二つ以上の材料を用いた積層構造である請求項５に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic semiconductor element module according to claim 5, wherein the uneven buffering protection layer has a laminated structure using at least two or more materials.

有機半導体素子を被覆する第２の保護層を設けた請求項１に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic-semiconductor element module of Claim 1 which provided the 2nd protective layer which coat | covers an organic-semiconductor element.

第２の保護層が、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）、窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ₄）、窒化酸化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（Ａｌ₃Ｎ₄）、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つ以上の材料からなる請求項７に記載の有機半導体素子モジュール。 The second protective layer is made of silicon oxide (SiO ₂ ), silicon nitride (Si ₃ N ₄ ), silicon nitride oxide (SiON), tantalum oxide (Ta ₂ O ₅ ), aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), aluminum nitride The organic semiconductor element module according to claim 7, comprising at least one material selected from the group consisting of (Al ₃ N ₄ ), a thermosetting resin, and an ultraviolet curable resin.

第２の保護層が、積層構造である請求項８に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic semiconductor element module according to claim 8, wherein the second protective layer has a laminated structure.

第２の保護層が、少なくとも二つ以上の材料を用いた積層構造である請求項９に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic semiconductor element module according to claim 9, wherein the second protective layer has a laminated structure using at least two or more materials.

凹凸緩衝保護層および第２の保護層が、有機半導体素子の形状よりも大きい請求項７に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic semiconductor element module according to claim 7, wherein the uneven buffering protective layer and the second protective layer are larger than the shape of the organic semiconductor element.

基材と凹凸緩衝保護層との間に接着膜層を設けた請求項１に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic-semiconductor element module of Claim 1 which provided the adhesive film layer between the base material and the uneven | corrugated buffer protective layer.

接着膜層が、金属酸化物とした請求項１２に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic semiconductor element module according to claim 12, wherein the adhesive film layer is a metal oxide.

接着膜層が、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＭｏおよびＷからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属を含有する請求項１２に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic semiconductor element module according to claim 12, wherein the adhesive film layer contains at least one metal selected from the group consisting of Cr, NiCr, Ti, Co, Ge, Cu, Sn, Mo, and W.

有機半導体素子が基材の上に平面的に複数個配置された単層の回路基板とした請求項１に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic semiconductor element module according to claim 1, wherein the organic semiconductor element module is a single-layer circuit board in which a plurality of organic semiconductor elements are planarly arranged on a base material.

回路基板の上に電子部品を実装した請求項１５に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic semiconductor element module according to claim 15, wherein an electronic component is mounted on the circuit board.

積層した回路基板とした請求項１５に記載の有機半導体モジュール。 The organic semiconductor module according to claim 15, which is a laminated circuit board.

有機半導体素子を基材の両面に配置し、前記有機半導体素子を接続するためのスルホール電極または端面に接続電極を有し、両面にある配線電極パターンとスルホール電極または接続電極によって両面の有機半導体素子を接続する回路基板とした請求項１に記載の有機半導体素子モジュール。 An organic semiconductor element is disposed on both surfaces of a base material, has a through-hole electrode for connecting the organic semiconductor element or a connection electrode on an end face, and the organic semiconductor element on both sides is formed by a wiring electrode pattern on both surfaces and the through-hole electrode or the connection electrode. The organic-semiconductor element module of Claim 1 made into the circuit board which connects these.

回路基板の上に電子部品を実装した請求項１８に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic semiconductor element module according to claim 18, wherein an electronic component is mounted on the circuit board.

積層した回路基板とした請求項１８に記載の有機半導体モジュール。 The organic semiconductor module according to claim 18, which is a laminated circuit board.

基材が、樹脂、紙、セラミック材料のいずれか一つを含んだ請求項１に記載の有機半導体素子モジュール。 The organic-semiconductor element module of Claim 1 in which the base material contained any one of resin, paper, and a ceramic material.