JPH0545676A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
- Publication number
- JPH0545676A JPH0545676A JP20579491A JP20579491A JPH0545676A JP H0545676 A JPH0545676 A JP H0545676A JP 20579491 A JP20579491 A JP 20579491A JP 20579491 A JP20579491 A JP 20579491A JP H0545676 A JPH0545676 A JP H0545676A
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- crystal display
- electrode
- drain electrode
- source electrode
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- Pending
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、液晶表示を効率よく制御することが
でき、大面積化が可能であり、しかも製造が容易で安価
である液晶表示素子を提供することを目的とする。 【構成】ガラス基板上に形成されたゲート電極、該ゲー
ト電極上に形成され、臨界表面張力が20℃で33dyn
/cm以上であるゲート絶縁膜、該ゲート絶縁膜上に形成
されたソース電極およびドレイン電極、および少なくと
も該ソース電極とドレイン電極との間を含む領域にチキ
ソトロピー性を有する有機半導体前駆体溶液を塗布し、
これを重合させることにより形成された半導体層からな
る駆動部と、該ソース電極および該ドレイン電極に接続
された液晶表示部とを具備することを特徴としている。
でき、大面積化が可能であり、しかも製造が容易で安価
である液晶表示素子を提供することを目的とする。 【構成】ガラス基板上に形成されたゲート電極、該ゲー
ト電極上に形成され、臨界表面張力が20℃で33dyn
/cm以上であるゲート絶縁膜、該ゲート絶縁膜上に形成
されたソース電極およびドレイン電極、および少なくと
も該ソース電極とドレイン電極との間を含む領域にチキ
ソトロピー性を有する有機半導体前駆体溶液を塗布し、
これを重合させることにより形成された半導体層からな
る駆動部と、該ソース電極および該ドレイン電極に接続
された液晶表示部とを具備することを特徴としている。
Description
[発明の目的」
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビ、コンピュータ
ー等に使用する液晶表示装置に関する。
ー等に使用する液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、液晶表示素子には2種類の駆動
方式がある。一つは、帯状の透明電極列を直交して対向
させた単純マトリックス方式であり、ワープロ等の2値
ディスプレイに用いられている。もう一つは、アクティ
ブマトリックス方式でカラーの液晶表示素子に用いられ
ている。アクティブマトリックス方式は、画素ごとにト
ランジスタを用い、画素ごとにスイッチのオンオフを行
うものである。この場合に用いられているトランジスタ
は、TFT(薄膜トランジスタ)で電界効果型(FE
T)のトランジスタである。このトランジスタは、S
i、Ge、Ga、As、In、P等から構成される無機
物の半導体をパターン化して積層してなるものである。
このようなTFTアレイを作製するためには真空系の蒸
着装置を使用しなければならず、このため、均一な大面
積のパネルを作製するのが困難である。したがって、大
面積のカラーディスプレイを作製することができない。
さらに、このようなTFTアレイを作製する場合、多く
のフォトエッチングプロセスを必要とするため、全体と
して歩留りが悪くなり生産性が低いという欠点がある。
方式がある。一つは、帯状の透明電極列を直交して対向
させた単純マトリックス方式であり、ワープロ等の2値
ディスプレイに用いられている。もう一つは、アクティ
ブマトリックス方式でカラーの液晶表示素子に用いられ
ている。アクティブマトリックス方式は、画素ごとにト
ランジスタを用い、画素ごとにスイッチのオンオフを行
うものである。この場合に用いられているトランジスタ
は、TFT(薄膜トランジスタ)で電界効果型(FE
T)のトランジスタである。このトランジスタは、S
i、Ge、Ga、As、In、P等から構成される無機
物の半導体をパターン化して積層してなるものである。
このようなTFTアレイを作製するためには真空系の蒸
着装置を使用しなければならず、このため、均一な大面
積のパネルを作製するのが困難である。したがって、大
面積のカラーディスプレイを作製することができない。
さらに、このようなTFTアレイを作製する場合、多く
のフォトエッチングプロセスを必要とするため、全体と
して歩留りが悪くなり生産性が低いという欠点がある。
【0003】そこで、これらの無機半導体物質からなる
TFTに代って有機半導体物質からなるTFT、すなわ
ち有機TFTを用いることが特開平1−259323号
公報に開示されている。一般に、有機半導体物質として
使用されるポリピロール等の導電性高分子は、溶媒への
溶解性が悪いので、塗布法や成形法を用いることが難し
い。したがって、従来の有機TFTを形成する方法とし
ては、ソース電極とドレイン電極との間に導電性高分子
を電気化学的に析出させる方法、いわゆる電解重合法が
用いられている。
TFTに代って有機半導体物質からなるTFT、すなわ
ち有機TFTを用いることが特開平1−259323号
公報に開示されている。一般に、有機半導体物質として
使用されるポリピロール等の導電性高分子は、溶媒への
溶解性が悪いので、塗布法や成形法を用いることが難し
い。したがって、従来の有機TFTを形成する方法とし
ては、ソース電極とドレイン電極との間に導電性高分子
を電気化学的に析出させる方法、いわゆる電解重合法が
用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解重
合法を用いた場合、析出する導電性高分子中に電解質が
過剰にドーピングされてしまい、導電性高分子の半導体
性が低下する。このため、後工程において、導電性高分
子から電解質を脱ドープしなければならない。
合法を用いた場合、析出する導電性高分子中に電解質が
過剰にドーピングされてしまい、導電性高分子の半導体
性が低下する。このため、後工程において、導電性高分
子から電解質を脱ドープしなければならない。
【0005】また、現在の有機TFTの材料としては、
パイ共役系高分子を用いているが、この有機TFTを用
いた液晶表示素子は、満足した動作特性を示しておら
ず、液晶表示を効率よく制御することができない。
パイ共役系高分子を用いているが、この有機TFTを用
いた液晶表示素子は、満足した動作特性を示しておら
ず、液晶表示を効率よく制御することができない。
【0006】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、液晶表示を効率よく制御することができ、大面積
化が可能であり、しかも製造が容易で安価である液晶表
示素子を提供することを目的とする。
あり、液晶表示を効率よく制御することができ、大面積
化が可能であり、しかも製造が容易で安価である液晶表
示素子を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス基板上
に形成されたゲート電極、該ゲート電極上に形成され、
臨界表面張力が20℃で33dyn /cm以上であるゲート
絶縁膜、該ゲート絶縁膜上に形成されたソース電極およ
びドレイン電極、および少なくとも該ソース電極とドレ
イン電極との間を含む領域にチキソトロピー性を有する
有機半導体前駆体溶液を塗布し、これを重合させること
により形成された半導体層からなる駆動部と、該ソース
電極および該ドレイン電極に接続された液晶表示部とを
具備することを特徴とする液晶表示素子を提供する。
に形成されたゲート電極、該ゲート電極上に形成され、
臨界表面張力が20℃で33dyn /cm以上であるゲート
絶縁膜、該ゲート絶縁膜上に形成されたソース電極およ
びドレイン電極、および少なくとも該ソース電極とドレ
イン電極との間を含む領域にチキソトロピー性を有する
有機半導体前駆体溶液を塗布し、これを重合させること
により形成された半導体層からなる駆動部と、該ソース
電極および該ドレイン電極に接続された液晶表示部とを
具備することを特徴とする液晶表示素子を提供する。
【0008】ここで、チキソトロピー性とは、図2に示
すように、流体においてその変形速度を上げた場合、流
体の粘度が減少し、ある変形速度(V1 )において粘度
が一定となり、そこから変形速度を下げた場合、ある変
形速度(V2 )において再び粘度が上昇する性質をい
う。すなわち、チキソトロピー性を有する材料とは、流
体であって、その変形速度と粘度との変化においてヒス
テリシスを有するものをいう。好ましいチキソトロピー
性を有する材料は、V2 >0.8V1 を満足するもので
ある。有機半導体前駆体溶液を調整する際に使用される
溶媒としては、水、アルコール等を用いることができ
る。
すように、流体においてその変形速度を上げた場合、流
体の粘度が減少し、ある変形速度(V1 )において粘度
が一定となり、そこから変形速度を下げた場合、ある変
形速度(V2 )において再び粘度が上昇する性質をい
う。すなわち、チキソトロピー性を有する材料とは、流
体であって、その変形速度と粘度との変化においてヒス
テリシスを有するものをいう。好ましいチキソトロピー
性を有する材料は、V2 >0.8V1 を満足するもので
ある。有機半導体前駆体溶液を調整する際に使用される
溶媒としては、水、アルコール等を用いることができ
る。
【0009】有機半導体前駆体を経由する高分子として
は、いわゆるDurham Routeと呼ばれるポリアセチレンの
合成に用いられるものを用いることができる。これは、
ポリマーの前駆体は安定性が高く、溶媒に対する溶解性
が高いので、容易に成形したり塗布することができるか
らである。このようなものとして、ポリ(p−キシレン
−ビス(ジメチルスルフォニウムブロマイド))のよう
なものがある。同様の前駆体を経由してできる共役系ポ
リマーとしては、化1に示す一般式1のようなポリ
(1,4−ナフタレン−ビニレン)、化1に示す一般式
2のようなポリ(2,5−ジメトキシ−p−フェニレン
ビニレン)、化1に示す一般式3のようなポリ(チオフ
ェンビニレン)等がある。
は、いわゆるDurham Routeと呼ばれるポリアセチレンの
合成に用いられるものを用いることができる。これは、
ポリマーの前駆体は安定性が高く、溶媒に対する溶解性
が高いので、容易に成形したり塗布することができるか
らである。このようなものとして、ポリ(p−キシレン
−ビス(ジメチルスルフォニウムブロマイド))のよう
なものがある。同様の前駆体を経由してできる共役系ポ
リマーとしては、化1に示す一般式1のようなポリ
(1,4−ナフタレン−ビニレン)、化1に示す一般式
2のようなポリ(2,5−ジメトキシ−p−フェニレン
ビニレン)、化1に示す一般式3のようなポリ(チオフ
ェンビニレン)等がある。
【0010】
【化1】
【0011】ここで行われる重合としては、加熱重合、
光重合、電解重合等を用いることができる。これらの重
合により前記前駆体を化1に示す一般式4のようなポリ
(p−フェニレンビニレン)構造にすることができる。
なお、有機半導体前駆体を経由してポリ(p−フェニレ
ンビニレン)構造に到達する反応機構は、化2〜化4に
示す一般式5〜9により分かるであろう。
光重合、電解重合等を用いることができる。これらの重
合により前記前駆体を化1に示す一般式4のようなポリ
(p−フェニレンビニレン)構造にすることができる。
なお、有機半導体前駆体を経由してポリ(p−フェニレ
ンビニレン)構造に到達する反応機構は、化2〜化4に
示す一般式5〜9により分かるであろう。
【0012】
【化2】
【0013】
【化3】
【0014】
【化4】
【0015】重合により得られた導電性高分子に必要に
応じてドーピングを行い必要な導電性を確保してもよ
い。ドーピングの方法としては、特に制限されないが、
所望の領域にドーピングするためにはAsF5 等のイオ
ン注入法が好ましい。
応じてドーピングを行い必要な導電性を確保してもよ
い。ドーピングの方法としては、特に制限されないが、
所望の領域にドーピングするためにはAsF5 等のイオ
ン注入法が好ましい。
【0016】また、有機半導体前駆体を経由する高分子
としてドーピングなしで導電性を有する、いわゆる自己
ドープ性の導電性ポリマーを用いることもできる。この
ような自己ドープ性の導電性ポリマーとしては、ポリチ
エニルアルカンスルホン酸化合物等が挙げられる。この
ポリチエニルアルカンスルホン酸化合物は、水溶性であ
り安定性に優れるので、キャストにより容易に半導体層
を形成することができる。
としてドーピングなしで導電性を有する、いわゆる自己
ドープ性の導電性ポリマーを用いることもできる。この
ような自己ドープ性の導電性ポリマーとしては、ポリチ
エニルアルカンスルホン酸化合物等が挙げられる。この
ポリチエニルアルカンスルホン酸化合物は、水溶性であ
り安定性に優れるので、キャストにより容易に半導体層
を形成することができる。
【0017】有機半導体前駆体を用いて印刷によりパタ
ーニングする場合、まず表面全体に均一に有機半導体前
駆体溶液を塗布し、ソース電極とドレイン電極間の領域
のみにUV光を照射して重合させ、未露光部を洗浄して
有機半導体前駆体を除去する。また、有機半導体前駆体
溶液を直接所定のパターンに印刷することもできる。
ーニングする場合、まず表面全体に均一に有機半導体前
駆体溶液を塗布し、ソース電極とドレイン電極間の領域
のみにUV光を照射して重合させ、未露光部を洗浄して
有機半導体前駆体を除去する。また、有機半導体前駆体
溶液を直接所定のパターンに印刷することもできる。
【0018】ゲート絶縁膜の臨界表面張力は20℃にお
いて33dyn /cm以上に設定する。これは、ゲート絶縁
膜の臨界表面張力が20℃において33dyn /cm未満で
あると、有機半導体前駆体溶液が良好にソース電極とド
レイン電極との間の領域に侵入せず、その領域を有機半
導体前駆体溶液で充填することができないからである。
いて33dyn /cm以上に設定する。これは、ゲート絶縁
膜の臨界表面張力が20℃において33dyn /cm未満で
あると、有機半導体前駆体溶液が良好にソース電極とド
レイン電極との間の領域に侵入せず、その領域を有機半
導体前駆体溶液で充填することができないからである。
【0019】
【作用】本発明の液晶表示素子によれば、有機半導体前
駆体溶液を用いて臨界表面張力が20℃において33dy
n /cm未満であるゲート絶縁膜上に半導体層を形成する
ので、印刷等の方法により所望のパターンのTFTを容
易に作製することができる。
駆体溶液を用いて臨界表面張力が20℃において33dy
n /cm未満であるゲート絶縁膜上に半導体層を形成する
ので、印刷等の方法により所望のパターンのTFTを容
易に作製することができる。
【0020】また、ニュートニアン流体でなくチキソト
ロピー性を有する有機半導体前駆体溶液を用いることに
より、ソース電極とドレイン電極との間の領域に隙間な
く充填させることができる。
ロピー性を有する有機半導体前駆体溶液を用いることに
より、ソース電極とドレイン電極との間の領域に隙間な
く充填させることができる。
【0021】さらに、本発明の構成によれば、電解重合
以外の重合方法を適用することができるので、電解重合
において過剰にドーピングされた電解質を除去する脱ド
ープ工程を削除することができる。
以外の重合方法を適用することができるので、電解重合
において過剰にドーピングされた電解質を除去する脱ド
ープ工程を削除することができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。 実施例1
的に説明する。 実施例1
【0023】図1は本発明の一実施例を示す説明図であ
る。図中10は1インチのガラス基板を示す。ガラス基
板10上にゲート電極となるアルミニウム層11および
表示部電極となるITO層12をパターニングして形成
した。次いで、アルミニウム層11上に臨界表面張力が
20度Cで37dyn /cmであるポリエチレンテレフタレ
ートを印刷してゲート絶縁膜13を形成した。ゲート絶
縁膜13上に金を蒸着してソース電極14およびドレイ
ン電極15を形成した。
る。図中10は1インチのガラス基板を示す。ガラス基
板10上にゲート電極となるアルミニウム層11および
表示部電極となるITO層12をパターニングして形成
した。次いで、アルミニウム層11上に臨界表面張力が
20度Cで37dyn /cmであるポリエチレンテレフタレ
ートを印刷してゲート絶縁膜13を形成した。ゲート絶
縁膜13上に金を蒸着してソース電極14およびドレイ
ン電極15を形成した。
【0024】次いで、全面に有機半導体前駆溶液をスピ
ン塗布し、これを乾燥して有機半導体前駆溶液を被覆し
た。ここで、有機半導体前駆溶液としてはポリp−キシ
レン−ビス(ジメチルスルフォニウムブロマイド)をエ
チルアルコール/水=1/1の溶媒に溶解してなる20
%チキソトロピー性溶液を用いた。次いで、マスクを用
いてソース電極14およびドレイン電極15間の領域の
みに赤外線照射してポリフェニレンビニレンを重合さ
せ、未露光部分を水洗して除去した。その後、ソース電
極14およびドレイン電極15間の領域にイオン注入法
によりAsF5 をドーピングして半導体層16を形成し
た。このようにしてTFTを形成した。
ン塗布し、これを乾燥して有機半導体前駆溶液を被覆し
た。ここで、有機半導体前駆溶液としてはポリp−キシ
レン−ビス(ジメチルスルフォニウムブロマイド)をエ
チルアルコール/水=1/1の溶媒に溶解してなる20
%チキソトロピー性溶液を用いた。次いで、マスクを用
いてソース電極14およびドレイン電極15間の領域の
みに赤外線照射してポリフェニレンビニレンを重合さ
せ、未露光部分を水洗して除去した。その後、ソース電
極14およびドレイン電極15間の領域にイオン注入法
によりAsF5 をドーピングして半導体層16を形成し
た。このようにしてTFTを形成した。
【0025】次に、TFT上にポリイミド溶液を塗布
し、乾燥して配向膜を形成し、この配向膜にラビング処
理を施して片側のセル基板を作製した。一方、偏光板付
き基板上に透明電極および液晶配向膜を順次形成しても
う一方のセル基板を作製した。
し、乾燥して配向膜を形成し、この配向膜にラビング処
理を施して片側のセル基板を作製した。一方、偏光板付
き基板上に透明電極および液晶配向膜を順次形成しても
う一方のセル基板を作製した。
【0026】次いで、これらのセル基板を用いて通常の
方法でスペーサーを入れたTN型液晶セルを構成し、動
作特性を調べた。このとき、画素数は4とし、液晶材料
はTE−T515(メルク社製、商品名)を用い、スペ
ーサーには5μmのポリスチレン製の球状のものを用い
た。
方法でスペーサーを入れたTN型液晶セルを構成し、動
作特性を調べた。このとき、画素数は4とし、液晶材料
はTE−T515(メルク社製、商品名)を用い、スペ
ーサーには5μmのポリスチレン製の球状のものを用い
た。
【0027】コモン電極(対向電極)に印加する電圧6
V、Cs線6V、ゲート電極に印加する電圧30Vで動
作させたところ満足な動作特性を示した。すなわち、7
0msecのゲートパルスをかけたところ、これに遅れるこ
とのない立ち上がり特性が素子透過光により確認され
た。 実施例2
V、Cs線6V、ゲート電極に印加する電圧30Vで動
作させたところ満足な動作特性を示した。すなわち、7
0msecのゲートパルスをかけたところ、これに遅れるこ
とのない立ち上がり特性が素子透過光により確認され
た。 実施例2
【0028】有機半導体前駆溶液としてはポリp−キシ
レン−ビス(ジメチルスルフォニウムブロマイド)をエ
チルアルコール/水=1/1の溶媒に溶解してなる20
%チキソトロピー性溶液の代わりにポリチエニルメチレ
ンスルホン酸ナトリウムをエチルアルコール/水=1/
1の溶媒に溶解してなる20%チキソトロピー性溶液を
用いること以外は実施例1と同様にしてTFTを形成し
た。次いで、実施例1と同様にしてセル基板を作製し、
TN型液晶セルにし、動作特性を検討した。
レン−ビス(ジメチルスルフォニウムブロマイド)をエ
チルアルコール/水=1/1の溶媒に溶解してなる20
%チキソトロピー性溶液の代わりにポリチエニルメチレ
ンスルホン酸ナトリウムをエチルアルコール/水=1/
1の溶媒に溶解してなる20%チキソトロピー性溶液を
用いること以外は実施例1と同様にしてTFTを形成し
た。次いで、実施例1と同様にしてセル基板を作製し、
TN型液晶セルにし、動作特性を検討した。
【0029】コモン電極(対向電極)に印加する電圧6
V、Cs線6V、ゲート電極に印加する電圧30Vで動
作させたところ満足な動作特性を示した。すなわち、7
0msecのゲートパルスをかけたところ、これに遅れるこ
とのない立ち上がり特性が素子透過光により確認され
た。
V、Cs線6V、ゲート電極に印加する電圧30Vで動
作させたところ満足な動作特性を示した。すなわち、7
0msecのゲートパルスをかけたところ、これに遅れるこ
とのない立ち上がり特性が素子透過光により確認され
た。
【0030】
【発明の効果】以上説明した如く本発明の液晶表示素子
は、液晶表示を効率よく制御することができ、大面積化
が可能であり、しかも製造が容易で安価である。
は、液晶表示を効率よく制御することができ、大面積化
が可能であり、しかも製造が容易で安価である。
【図1】本発明の液晶表示素子の一実施例を示す概略説
明図。
明図。
【図2】チキソトロピー性を説明するための図。
10…ガラス基板、11…アルミニウム層、12…IT
O層、13…ゲート絶縁膜、14…ソース電極、15…
ドレイン電極、16…半導体層。
O層、13…ゲート絶縁膜、14…ソース電極、15…
ドレイン電極、16…半導体層。
Claims (1)
- 【請求項1】 ガラス基板上に形成されたゲート電極、
該ゲート電極上に形成され、臨界表面張力が20℃で3
3dyn /cm以上であるゲート絶縁膜、該ゲート絶縁膜上
に形成されたソース電極およびドレイン電極、および少
なくとも該ソース電極とドレイン電極との間を含む領域
にチキソトロピー性を有する有機半導体前駆体溶液を塗
布し、これを重合させることにより形成された半導体層
からなる駆動部と、該ソース電極および該ドレイン電極
に接続された液晶表示部と、を具備することを特徴とす
る液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20579491A JPH0545676A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20579491A JPH0545676A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545676A true JPH0545676A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16512795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20579491A Pending JPH0545676A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545676A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001203364A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-07-27 | Lucent Technol Inc | 薄膜トランジスタ |
| JP2004266157A (ja) * | 2003-03-03 | 2004-09-24 | Canon Inc | 有機電界効果型トランジスタ及びその製造方法 |
| JP2005079121A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 高分子電界効果トランジスタ |
-
1991
- 1991-08-16 JP JP20579491A patent/JPH0545676A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001203364A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-07-27 | Lucent Technol Inc | 薄膜トランジスタ |
| JP2004266157A (ja) * | 2003-03-03 | 2004-09-24 | Canon Inc | 有機電界効果型トランジスタ及びその製造方法 |
| JP2005079121A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 高分子電界効果トランジスタ |
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