JP2004031933A

JP2004031933A - Method for manufacturing organic thin-film transistor, and organic thin-film transistor and organic transistor sheet manufactured using the same

Info

Publication number: JP2004031933A
Application number: JP2003131224A
Authority: JP
Inventors: Katsura Hirai; 平井　桂
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-01-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an organic thin-film transistor by which a source electrode or a drain electrode can be patterned more easily and accurately and to provide an organic TFT at a low cost. <P>SOLUTION: The method for manufacturing an organic thin-film transistor is used to form at least one selected from a source electrode and a drain electrode by thermal fusion of a layer made substantially of metallic fine particle group of 50nm in average particle size. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機薄膜トランジスタの製造方法及び、それにより製造された有機薄膜トランジスタと有機薄膜トランジスタシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機薄膜トランジスタ（有機ＴＦＴ）は、携帯用コンピュータや平面表示材料への利用が期待されている。有機薄膜トランジスタとして、例えば、特許文献１にはオールポリマー型有機ＴＦＴ技術が開示されており、インクジェットや塗布による簡易プロセスでのトランジスタの形成が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
国際公開第０１／４７０４３号パンフレット
【０００４】
【特許文献２】
特開平１０−１９０００１号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開２０００−３０７１７２号公報
【０００６】
【特許文献４】
国際公開第００／７９６１７号パンフレット
【０００７】
【特許文献５】
特開２０００−２３９８５３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
有機ＴＦＴ技術における重要な要件として、チャネルの高精度パターニングがあげられる。特許文献１〜３等においてはチャネル部分の形成には、金の蒸着膜をフォトリソグラフィー法を用いてパターニングしているが、蒸着などの真空系での製膜が必要で、形成がし難く、製造工程が煩雑となり、工程設備にも多大の費用を要し、コストが高いものとなっていた。
【０００９】
また特許文献１や特許文献４には、インクジェット法により導電性ポリマーを用いてパターニングする方法が記載されているが、ポリマー自身の抵抗値が高く、電流値が大きく取れないという問題があった。
【００１０】
なお特許文献５には、金属微粒子の分散物を支持体上に塗布し、加熱することにより融着して金属膜を形成することが記載されており、スクリーン印刷によりパターニングすることができるという記載がある。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より簡便にソース電極やドレイン電極の高精度のパターニングが可能な有機薄膜トランジスタの製造方法を提供することにあり、それにより有機ＴＦＴを安価に提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、
１）　ソース電極及びドレイン電極から選ばれる少なくとも１つを、平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子群から実質的になる層（金属微粒子層）を熱融着して形成する有機薄膜トランジスタの製造方法、
２）　平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子分散物を用いて前記金属微粒子層を形成する１）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
３）　金属微粒子分散物を印刷法によりパターニングして前記金属微粒子層を形成する２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
４）　金属微粒子分散物をインクジェット法によりパターニングして前記金属微粒子層を形成する２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
５）　金属微粒子層の熱融着をサーマルヘッドで行なってパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
６）　金属微粒子層の熱融着を光熱変換法で行なってパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
７）　光熱変換法を高照度光を照射して行なう６）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
８）　高照度光がレーザ光である７）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
９）　光熱変換層を介して熱融着を行なう６）〜８）の何れかの有機薄膜トランジスタの製造方法、
１０）　金属微粒子層をアブレーションにより電極形状様にパターニングし、熱融着を行なう１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
１１）　金属微粒子層上にフォトレジスト層を形成して露光、現像し、フォトレジスト層及び金属微粒子層を除去してパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
１２）　金属微粒子層上にフォトレジスト層を形成して露光、現像し、フォトレジスト層及び金属微粒子層を順次除去してパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
１３）　予めレジスト像を形成した後金属微粒子層を形成し、レジスト像を、金属微粒子層が不溶又は金属微粒子が非分散性の除去液により除去することにより金属微粒子層をパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
１４）　予めレジスト像を形成した後金属微粒子層を形成し、レジスト表面の金属微粒子層をスキージした後、レジスト像を、金属微粒子層が不溶又は金属微粒子が非分散性の除去液により除去することにより金属微粒子層をパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
１５）　有機半導体層を付設した後に金属微粒子層を熱融着する１）〜１４）の何れかの有機薄膜トランジスタの製造方法、
１６）　１）〜１５）の何れかの有機薄膜トランジスタの製造方法により製造された有機薄膜トランジスタ、
１７）　１６）の有機薄膜トランジスタが、支持体上に、ゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が順次形成されたものであって、且つ該有機薄膜トランジスタがゲートバスライン及びソースバスラインを介して複数個連結される有機薄膜トランジスタシート、
１８）　金属微粒子層を熱融着して、ソース電極とソースバスライン、及びドレイン電極と画素電極から選ばれる少なくとも１つが同時に形成された１７）の有機薄膜トランジスタシート、
によって達成される。
【００１３】
即ち本発明者は、ソース電極及びドレイン電極から選ばれる少なくとも１つを金属微粒子層を熱融着して形成する場合、金属微粒子の平均粒径を５０ｎｍ以下とすれば、半導体層が有機材料で形成されてもＴＦＴ素子の性能を損なわない温度範囲での熱融着が可能なことを見出し、本発明に至った。
【００１４】
また熱融着する金属微粒子層の形成は分散媒に分散剤を用いて金属微粒子を分散した分散物を用いるのが、均一な薄層を形成できるという点で好ましい。
【００１５】
なお「平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子群から実質的になる」とは、金属微粒子分散物を塗布して金属微粒子層を形成すると分散剤が残留するが、その様な場合も含むことを言う。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態をさらに詳細に説明する。
【００１７】
本発明の有機薄膜トランジスタに用いられる有機半導体材料、絶縁材料、支持体等について以下に記載するが本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１８】
〈有機半導体〉
π共役系材料が用いられる。たとえばポリピロール、ポリ（Ｎ−置換ピロール）、ポリ（３−置換ピロール）、ポリ（３，４−二置換ピロール）などのポリピロール類、ポリチオフェン、ポリ（３−置換チオフェン）、ポリ（３，４−二置換チオフェン）、ポリベンゾチオフェンなどのポリチオフェン類、ポリイソチアナフテンなどのポリイソチアナフテン類、ポリチェニレンビニレンなどのポリチェニレンビニレン類、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）などのポリ（ｐ−フェニレンビニレン）類、ポリアニリン、ポリ（Ｎ−置換アニリン）、ポリ（３−置換アニリン）、ポリ（２，３−置換アニリン）などのポリアニリン類、ポリアセチレンなどのポリアセチレン類、ポリジアセチレンなどのポリジアセチレン類、ポリアズレンなどのポリアズレン類、ポリピレンなどのポリピレン類、ポリカルバゾール、ポリ（Ｎ−置換カルバゾール）などのポリカルバゾール類、ポリセレノフェンなどのポリセレノフェン類、ポリフラン、ポリベンゾフランなどのポリフラン類、ポリ（ｐ−フェニレン）などのポリ（ｐ−フェニレン）類、ポリインドールなどのポリインドール類、ポリピリダジンなどのポリピリダジン類、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、サーカムアントラセンなどのポリアセン類およびポリアセン類の炭素の一部をＮ、Ｓ、Ｏなどの原子、カルボニル基などの官能基に置換した誘導体（トリフェノジオキサジン、トリフェノジチアジン、ヘキサセン−６，１５−キノンなど）、ポリビニルカルバゾール、ポリフエニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィドなどのポリマーや特開平１１−１９５７９０号に記載された多環縮合体などを用いることができる。また、これらのポリマーと同じ繰返し単位を有するたとえばチオフェン６量体であるα−セクシチオフェン、α，ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α，ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α，ω−ビス（３−ブトキシプロピル）−α−セクシチオフェン、スチリルベンゼン誘導体などのオリゴマーも好適に用いることができる。さらに銅フタロシアニンや特開平１１−２５１６０１号に記載のフッ素置換銅フタロシアニンなどの金属フタロシアニン類、ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−トリフルオロメチルベンジル）ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミドとともに、Ｎ，Ｎ′−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロオクチル）、Ｎ，Ｎ′−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロブチル）及びＮ，Ｎ′−ジオクチルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド誘導体、ナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸ジイミドなどのナフタレンテトラカルボン酸ジイミド類、及びアントラセン−２，３，６，７−テトラカルボン酸ジイミドなどのアントラセンテトラカルボン酸ジイミド類などの縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４等フラーレン類、ＳＷＮＴなどのカーボンナノチューブ、メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類などの色素などがあげられる。
【００１９】
これらのπ共役系材料のうちでも、チオフェン、ビニレン、チェニレンビニレン、フェニレンビニレン、ｐ−フェニレン、これらの置換体またはこれらの２種以上を繰返し単位とし、かつ該繰返し単位の数ｎが４〜１０であるオリゴマーもしくは該繰返し単位の数ｎが２０以上であるポリマー、ペンタセンなどの縮合多環芳香族化合物、フラーレン類、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、金属フタロシアニンよりなる群から選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００２０】
また、その他の有機半導体材料としては、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン（ＢＥＤＴＴＴＦ）−過塩素酸錯体、ＢＥＤＴＴＴＦ−ヨウ素錯体、ＴＣＮＱ−ヨウ素錯体、などの有機分子錯体も用いることができる。さらにポリシラン、ポリゲルマンなどのσ共役系ポリマーや特開２０００−２６０９９９に記載の有機・無機混成材料も用いることができる。
【００２１】
本発明においては、有機半導体層に、たとえば、アクリル酸、アセトアミド、ジメチルアミノ基、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基などの官能基を有する材料や、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレンおよびテトラシアノキノジメタンやそれらの誘導体などのように電子を受容するアクセプターとなる材料や、たとえばアミノ基、トリフェニル基、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、フェニル基などの官能基を有する材料、フェニレンジアミンなどの置換アミン類、アントラセン、ベンゾアントラセン、置換ベンゾアントラセン類、ピレン、置換ピレン、カルバゾールおよびその誘導体、テトラチアフルバレンとその誘導体などのように電子の供与体であるドナーとなるような材料を含有させ、いわゆるドーピング処理を施してもよい。
【００２２】
前記ドーピングとは電子授与性分子（アクセクター）または電子供与性分子（ドナー）をドーパントとして該薄膜に導入することを意味する。従って、ドーピングが施された薄膜は、前記の縮合多環芳香族化合物とドーパントを含有する薄膜である。本発明に用いるドーパントとしてアクセプター、ドナーのいずれも使用可能である。このアクセプターとしてＣｌ_２、Ｂｒ_２、Ｉ_２、ＩＣｌ、ＩＣｌ_３、ＩＢｒ、ＩＦなどのハロゲン、ＰＦ_５、ＡｓＦ_５、ＳｂＦ_５、ＢＦ_３、ＢＣ１_３、ＢＢｒ_３、ＳＯ_３などのルイス酸、ＨＦ、ＨＣ１、ＨＮＯ_３、Ｈ_２ＳＯ_４、ＨＣｌＯ_４、ＦＳＯ_３Ｈ、ＣｌＳＯ_３Ｈ、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｈなどのプロトン酸、酢酸、蟻酸、アミノ酸などの有機酸、ＦｅＣｌ_３、ＦｅＯＣｌ、ＴｉＣｌ_４、ＺｒＣｌ_４、ＨｆＣｌ_４、ＮｂＦ_５、ＮｂＣｌ_５、ＴａＣｌ_５、ＭｏＣｌ_５、ＷＦ_５、ＷＣｌ_６、ＵＦ_６、ＬｎＣｌ_３（Ｌｎ＝Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、などのランタノイドとＹ）などの遷移金属化合物、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻、ＣｌＯ_４ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＡｓＦ_５ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、ＢＦ_４ ⁻、スルホン酸アニオンなどの電解質アニオンなどを挙げることができる。またドナーとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓなどのアルカリ金属、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのアルカリ土類金属、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂなどの希土類金属、アンモニウムイオン、Ｒ_４Ｐ^＋、Ｒ_４Ａｓ^＋、Ｒ_３Ｓ^＋（各Ｒはアルキル基、アリール基等を表す。）、アセチルコリンなどをあげることができる。これらのドーパントのドーピングの方法として予め有機半導体の薄膜を作製しておき、ドーパントを後で導入する方法、有機半導体の薄膜作製時にドーパントを導入する方法のいずれも使用可能である。前者の方法のドーピングとして、ガス状態のドーパントを用いる気相ドーピング、溶液あるいは液体のドーパントを該薄膜に接触させてドーピングする液相ドーピング、個体状態のドーパントを該薄膜に接触させてドーパントを拡散ドーピングする固相ドーピングの方法をあげることができる。また液相ドーピングにおいては電解を施すことによってドーピングの効率を調整することができる。後者の方法では、有機半導体化合物とドーパントの混合溶液あるいは分散液を同時に塗布、乾燥してもよい。たとえば真空蒸着法を用いる場合、有機半導体化合物とともにドーパントを共蒸着することによりドーパントを導入することができる。またスパッタリング法で薄膜を作製する場合、有機半導体化合物とドーパントの二元ターゲットを用いてスパッタリングして薄膜中にドーパントを導入させることができる。さらに他の方法として、電気化学的ドーピング、光開始ドーピング等の化学的ドーピングおよび例えば刊行物（工業材料、３４巻、第４号、５５頁、１９８６年）に示されたイオン注入法等の物理的ドーピングの何れも使用可能である。
【００２３】
これら有機薄膜の作製法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、プラズマ重合法、電解重合法、化学重合法、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法およびＬＢ法等が挙げられ、材料に応じて使用できる。ただし、この中で生産性の点で、有機半導体の溶液をもちいて簡単かつ精密に薄膜が形成できるスピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法等が好まれる。又、有機半導体の溶液あるいは分散液をインクジェットで吐出し、溶媒を乾燥、除去することにより有機半導体層を形成してもよい。
【００２４】
これら有機半導体からなる薄膜の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は、有機半導体からなる活性層の膜厚に大きく左右される場合が多く、その膜厚は、有機半導体により異なるが、一般に１μｍ以下、特に１０〜３００ｎｍが好ましい。
【００２５】
〈ソース電極、ドレイン電極、ソースバスライン及び画素電極の材料と製造プロセス〉
本発明においては、有機薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極から選ばれる少なくとも１つを、平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子群から実質的になる層を熱融着して形成することを特徴とする。
【００２６】
また本発明の有機薄膜トランジスタが、支持体上に、ゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が順次形成されたものであって、且つ該有機薄膜トランジスタがゲートバスライン及びソースバスラインを介して複数個連結される有機薄膜トランジスタシートでは、前記金属微粒子層を熱融着して、ソース電極とソースバスライン、及びドレイン電極と画素電極から選ばれる少なくとも１つが同時に形成されることを特徴とする。
【００２７】
好ましくは平均粒径が１〜５０ｎｍの、更に好ましくは平均粒径１〜１０ｎｍの金属微粒子を含有する分散物を用い、加熱して金属微粒子を熱融着して電極やソースバスラインを形成する。
【００２８】
金属材料は白金、金、銀、コバルト、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン、鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、亜鉛等を用いることができるが、特に仕事関数が４．５ｅＶ以上の白金、金、銀、銅、コバルト、クロム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、モリブデン、タングステンが好ましい。
【００２９】
これらの金属からなる微粒子を、好ましくは有機材料からなる分散安定剤を用いて、水や有機溶剤又はその混合物である分散媒中に分散させた液、ペースト或いはインクを塗設してパターニングする。
【００３０】
このような金属微粒子分散液の製造方法として、ガス中蒸発法、スパッタリング法、金属蒸気合成法などの物理的生成法や、コロイド法、共沈法などの、液相で金属イオンを還元して金属微粒子を生成する化学的生成法が挙げられるが、好ましくは、特開平１１−７６８００号、同１１−８０６４７号、同１１−３１９５３８号、特開２０００−２３９８５３等に示されたコロイド法、特開２００１−２５４１８５、同２００１−５３０２８、同２００１−３５２５５、同２０００−１２４１５７、同２０００−１２３６３４などに記載されたガス中蒸発法により製造された金属微粒子分散物である。これらの金属微粒子分散物を、下記に示す方法により層を成形した後、溶媒を乾燥させ、更に５０〜３５０℃、好ましくは１００〜３００℃、より好ましくは１５０〜２００℃の範囲で熱処理することにより、金属微粒子を熱融着させることで電極形成する。
【００３１】
本発明においては加熱して金属微粒子を熱融着してソース電極、ドレイン電極を形成する際に、それらの電極に接合する有機半導体層は既に形成されていることが望ましい。即ち、有機半導体材料と金属微粒子が同時に加熱されることで、両者の物理的接合が強化され、接触抵抗がより低減し、トランジスタをスイッチングさせたときの電流を大きくすることができる。尚、金属微粒子層の形成と有機半導体層の形成の順は特に制限されるものではない。
【００３２】
上記金属微粒子分散物を用いて加熱処理前に電極やバスラインをパターニングする方法、或いは金属微粒子分層を形成した後、電極やバスライン形状様に加熱して金属微粒子を熱融着する方法等種々の方法を用いることができる。
【００３３】
先ず、印刷法により金属微粒子分散物のパターニングを行う方法が挙げられる。金属微粒子分散物をインクとして用いてパターニングするものであり、印刷法としては、凸版印刷、スクリーン印刷、平版印刷、凹版印刷、孔版印刷等任意の印刷法により金属微粒子分散物をパターニングすることができる。
【００３４】
また、金属微粒子分散物をインクジェット法によりパターニングする方法がある。即ち金属微粒子分散物をインクジェットヘッドより吐出し、金属微粒子の分散物をパターニングする方法であり、インクジェットヘッドからの吐出方式としては、ピエゾ方式、バブルジェット（Ｒ）方式等のオンデマンド型や静電吸引方式などの連続噴射型のインクジェット法等公知の方法によりパターニングすることができる。
【００３５】
その後得られた金属微粒子分散物パターンを加熱処理することにより、金属微粒子は熱融着され、パターニングされたソース電極、ソースバスラインやドレイン電極、画素電極となる。
【００３６】
以下、ソース電極、ドレイン電極の形成法で説明する。
図１は、金属微粒子層を先ず基体上に形成した後、サーマルヘッドにより、電極形状様に金属微粒子を熱融着して電極を形成する方法を示す。
【００３７】
尚、ここで言う基体とはソース電極及びドレイン電極を形成する前の母材であり、図６に示す有機薄膜トランジスタの構成により絶縁層であったり、有機半導体層であったりすることが可能であり、便宜上基体として示す。
【００３８】
図１は、基体３上に均一に形成された金属微粒子層４にサーマルヘッド７を用いて電極形状様に熱融着を行い、この熱融着部分がソース電極又はドレイン電極８として機能する。図中に示した保護フィルム２は金属微粒子層がサーマルヘッドに融着することを防止するためのスペーサの役割を果すもので、保護フィルムを除去することなくこのままでも電極として機能させることが可能であるが、非加熱部分を除去することが好ましい。非加熱部分の除去方法としては、表面の保護フィルムを剥離する際、同時に非加熱部分の金属微粒子層も除去する方法や、保護フィルムを溶剤、水あるいは必要に応じて界面活性剤、有機溶剤、酸、アルカリなどを添加した水溶液による現像により保護フィルムを溶解除去すると共に非加熱部分の金属微粒子層も除去する方法等を用いることができる。また、保護フィルムを剥離する際、非加熱部分の金属微粒子層を同伴して除去するような接着層を有していてもよい。
【００３９】
図２は、金属微粒子層を形成した後、該層を光熱変換法により、電極形状様に金属微粒子を熱融着して電極を形成する方法を示す。
【００４０】
図２（ａ）は、基体３上に金属微粒子層４を形成し、その上にアブレーション防止層１０を設け、高照度光（例えばレーザ光、赤外光）を用いて金属微粒子層４を電極形状様に光熱変換を行い、金属微粒子を熱融着してソース電極やドレイン電極８を形成するものである。このままでも電極として機能させることが可能であるが、非加熱部分を除去することが好ましい。ここではアブレーション防止層１０を剥離する際、熱融着されていない金属微粒子層を同伴して除去するものである。
【００４１】
図２（ｂ）は、基体３上に金属微粒子層４を形成し、その上に、水可溶性の樹脂からなるアブレーション防止層１０を設け、高照度光（例えばレーザ光、赤外光）を用いて金属微粒子層４を電極形状様に光熱変換を行い、金属微粒子を熱融着してソース電極やドレイン電極８を形成し、溶剤、水あるいは必要に応じて界面活性剤、有機溶剤、酸、アルカリなどを添加した水溶液による現像によりアブレーション防止層を溶解除去すると同時に非加熱部分の金属微粒子層も除去するものである。
【００４２】
図２（ｃ）は、基体３上に光熱変換層９を設け、その上に金属微粒子層４を形成し、その上に水可溶性の樹脂からなるアブレーション防止層１０を設け、高照度光を用いて光熱変換層を介して金属微粒子層４を電極形状様に熱融着してソース電極やドレイン電極を形成し、図２（ｂ）同様の現像によりアブレーション防止層を溶解除去すると同時に非加熱部分の金属微粒子層も除去するものである。
【００４３】
図２（ｄ）は、一方は基体３上に光熱変換層９を形成し、もう一方はアブレーション防止層１０上に金属微粒子層４を形成し、金属微粒子層４と光熱変換層９を密着させて、高照度光を用いて光熱変換層を介して金属微粒子層４を電極形状様に熱融着を行い、互いを剥離することにより光熱変換層９上にソース電極やドレイン電極８を形成するものである。
【００４４】
図３は、金属微粒子層をアブレーションによりパターニングする方法を示す。図３（ａ）は基体３上に均一に形成された金属微粒子層４を示し、図３（ｂ）は基体側からのレーザ露光によるアブレーションを行い、露光部分の分解物を吸引装置６により吸引し、パターニングされた金属微粒子層５を得るものである。その後加熱により金属微粒子を熱融着して、ソース電極やドレイン電極を得ることができる。図３（ｃ）は金属微粒子層４側からの露光によるアブレーションを示し、以下（ｂ）と同様にして、ソース電極やドレイン電極を得ることができる。
【００４５】
図３（ｄ）は剥離シートを用いてアブレーションを行う例を示す。基体上に金属微粒子層４を形成し、その上にマット剤（粒子状固形物）１５を含有するオーバーコート層１４を塗布し、その上を剥離シート１２でカバーしたものである。オーバーコート層１４と剥離シート１２との間にマット剤１５による空隙が形成されており、基体側からのレーザ露光によるアブレーションを行い、金属微粒子層をオーバーコート層と共に剥離層へ転写し、剥離シート１２を剥離することにより、パターニングされた金属微粒子層５を得るものである。その後加熱により金属微粒子を熱融着して、ソース電極やドレイン電極を得ることができる。また、転写された剥離シートの方を加熱することにより、金属微粒子を熱融着して、ソース電極やドレイン電極とすることも可能である。
【００４６】
図３（ｅ）はクッション層１１を有する剥離シート１２でカバーし、基体側から、レーザ光によるアブレーションを行い、アブレーションされた部分はクッション層１１に吸着され、剥離シート１２を剥離することにより、パターニングされた金属微粒子層５を得るものである。以下同様に後加熱して、ソース電極やドレイン電極とすることも可能であり、又、剥離シート側を加熱することによりソース電極やドレイン電極とすることも可能である。
【００４７】
なお、アブレーションに用いる露光光源としては、支持体と金属微粒子層との界面でアブレートするような光源であれば特に制限はなく用いることができ、その中でも、高解像度を得るためには、エネルギー印加面積が絞り込める電磁波、特に波長が１ｎｍ〜１ｍｍの紫外線、可視光線、赤外線が好ましく、このようなレーザ光源としては、一般によく知られている、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ、ガラスレーザ等の固体レーザ；Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒイオンレーザ、Ｋｒイオンレーザ、ＣＯ_２レーザ、ＣＯレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ、Ｎ_２レーザ、エキシマーレーザ等の気体レーザ；ＩｎＧａＰレーザ、ＡｌＧａＡｓレーザ、ＧａＡｓＰレーザ、ＩｎＧａＡｓレーザ、ＩｎＡｓＰレーザ、ＣｄＳｎＰ_２レーザ、ＧａＳｂレーザ等の半導体レーザ；化学レーザ、色素レーザ等を挙げることができる。これらの中でも効率的にアブレーションを起こさせるためには、出力及び安定性の観点から波長が６００〜１２００ｎｍの半導体レーザを用いるのが好ましい。
【００４８】
なお、ここで言うアブレートとは、物理的或いは化学的変化により金属微粒子層が完全に飛散する、一部が破壊される或いは飛散する、基体の界面近傍のみに物理的或いは化学的変化が起こる現象を含む。
【００４９】
さらに金属微粒子層の露光部分を引き剥がす方法としては、剥離板、剥離ロールによる剥離角度固定方法、手で剥離シートを引き剥がす手剥離方法等、パターニングに影響を与えなければ種々の剥離方法を用いることができる。
【００５０】
図４は、金属微粒子層をレジスト像によりパターニングする方法を示す。
図４（ａ）は、リフトオフ法を示す図であり、基体３上にレジスト像１３を形成し、その上に金属微粒子分散物４を塗布した後、レジスト像を除去することにより、レジスト像部分の金属微粒子層も同時に除去され、パターニングされた金属微粒子層５が残存する。
【００５１】
図４（ｂ）は、スキージ法を示す図であり、同図（ａ）と同様に基体３上にレジスト像１３を形成し、その上に金属微粒子分散物４を塗布した後、スキーザー（ブレード又はスキージロールなど）によりレジスト像部分の過剰の金属微粒子分散物を除去して基体の露出部分にパターニングされた金属微粒子層を形成し、乾燥後、レジスト像を除去することにより、パターニングされた金属微粒子層５が残存する。
【００５２】
その後加熱処理することにより、金属微粒子層５中の金属微粒子は熱融着され、パターニングされた電極となる。図４（ａ）、（ｂ）においては、レジスト像を除去する前に加熱処理して金属微粒子を熱融着させることもできる。
【００５３】
図５は、金属微粒子層をフォトリソグラフ法によりパターニングする方法を示す。基体３上に金属微粒子層４を形成した後、フォトレジスト層１４を塗布し、パターン露光、現像してレジスト像１５を形成し、フォトレジスト層が除去された部分の金属微粒子層を溶剤等で除去してパターニングされた金属微粒子層５を得た後、レジスト像を除去液で除去し、加熱してソース電極やドレイン電極を形成するものである。尚、レジスト像を除去する前に加熱して金属微粒子を熱融着してもよい。
【００５４】
フォトレジスト層としては、ポジ型、ネガ型の公知の材料を用いることができるが、レーザ感光性の材料を用いることが好ましい。このようなフォトレジスト材料として、（１）特開平１１−２７１９６９号、特開２００１−１１７２１９、特開平１１−３１１８５９号、特開平１１−３５２６９１号のような色素増感型の光重合感光材料、（２）特開平９−１７９２９２号、米国特許第５，３４０，６９９号、特開平１０−９０８８５号、特開２０００−３２１７８０、同２００１−１５４３７４のような赤外線レーザに感光性を有するネガ型感光材料、（３）特開平９−１７１２５４号、同５−１１５１４４号、同１０−８７７３３号、同９−４３８４７号、同１０−２６８５１２号、同１１−１９４５０４号、同１１−２２３９３６号、同１１−８４６５７号、同１１−１７４６８１号、同７−２８５２７５号、特開２０００−５６４５２、ＷＯ９７／３９８９４、同９８／４２５０７のような赤外線レーザに感光性を有するポジ型感光材料が挙げられる。工程が暗所に限定されない点で、好ましいのは（２）と（３）であり、フォトレジスト層を除去する場合には、ポジ型である（３）が最も好ましい。
【００５５】
上記のレジスト像を除去には、アルコール系、エーテル系、エステル系、ケトン系、グリコールエーテル系などフォトレジストの塗布溶媒に利用される広範囲の有機溶媒から、適宜選択し用いる。
【００５６】
これらの手法を用いてソース電極とソースバスライン、又はドレイン電極と画素電極を同時に形成することが、有機薄膜トランジスタシートを作製するに当たっては生産性向上の効果を遺憾なく発揮できる。
【００５７】
本発明においては、平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子分散物を用いてパターニングし、熱融着することにより、ソース電極又はドレイン電極、更にソースバスラインや画素電極を容易に高精度に作製することが可能となり、また種々の形態でパターニングすることが容易となり、有機薄膜トランジスタを容易に製造することが可能である。
【００５８】
〈ゲート電極及びゲートバスライン〉
ゲート電極及びゲートバスラインとしては導電性材料であれば特に限定されず、任意の材料を用いることができる。ゲート電極及びゲートバスラインの形成方法としては、蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて形成する方法、アルミニウムや銅などの金属箔上に熱転写、インクジェット等によるレジストを用いてエッチングする方法がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、導電性微粒子分散液を直接インクジェットによりパターニングしてもよいし、塗工膜からリソグラフやレーザアブレーションなどにより形成してもよい。さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、スクリーン印刷などの印刷法でパターニングする方法も用いることができる。又、前述したソース電極、ドレイン電極、ソースバスライン及び画素電極の形成方法を用いてもよい。
【００５９】
〈ゲート絶縁層〉
種々の絶縁材料を用いることができるが、特に、比誘電率の高い無機酸化物皮膜が好ましい。無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウムなどが挙げられる。それらのうち好ましいのは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどの無機窒化物も好適に用いることができる。
【００６０】
無機酸化皮膜の形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法などのドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパターニングによる方法などのウェットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶剤あるいは水に必要に応じて界面活性剤などの分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えばアルコキシド体の溶液を塗布、乾燥する、いわゆるゾルゲル法が用いられる。これらのうち好ましいのは、大気圧プラズマ法とゾルゲル法である。
【００６１】
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２０００−１２１８０４等に記載されている（以下、大気圧プラズマ法とも称する）。これによって高機能性の薄膜を、生産性高く形成することができる。
【００６２】
また有機化合物皮膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、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、ポリマー体、エラストマー体を含むホスファゼン化合物、等を用いることもできる。
【００６３】
有機化合物皮膜の形成法としては、前記ウェットプロセスが好ましい。無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用することができる。またこれら絶縁膜の膜厚としては、一般に５０ｎｍ〜３μｍ、好ましくは、１００ｎｍ〜１μｍである。
【００６４】
〈支持体〉
支持体はガラスや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。このように、プラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図ることができ、可搬性を高めることができるとともに、衝撃に対する耐性を向上できる。
【００６５】
図６に本発明の有機薄膜トランジスタの構成例を示す。
同図（ａ）は、公知のガスバリア膜が形成された支持体５６上に、前述した方法により金属微粒子層をパターニングして原電極（５２、５３）を形成した後、有機半導体層５１を、例えばインクジェットで有機半導体溶液あるいは分散液を吐出し５２、５３の間に付着させ、溶媒を乾燥除去することにより形成する。次に金属微粒子層を加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２、ドレイン電極５３を形成し、その上に絶縁層５５を形成し、更にその上にゲート電極５４を形成して有機薄膜トランジスタを形成したものである。
【００６６】
同図（ｂ）は、支持体５６上に、前述した方法により金属微粒子層をパターニングして原電極（５２、５３）を形成した後、その上に有機半導体層５１を形成し、次に金属微粒子層を加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２、ドレイン電極５３を形成し、その上に絶縁層５５を形成し、更にその上にゲート電極５４を形成して有機薄膜トランジスタを形成したものである。
【００６７】
同図（ｃ）は、支持体５６上に有機半導体層５１を形成し、その後金属微粒子層をパターニングし、加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２、ドレイン電極５３を形成し、その上に絶縁層５５、ゲート電極５４を形成したものである。
【００６８】
同図（ｄ）は、支持体５６上にゲート電極５４を形成した後、絶縁層５５を形成し、前述した方法により金属微粒子層をパターニングして原電極（５２、５３）を形成した後、有機半導体層５１を、例えばインクジェットで有機半導体溶液あるいは分散液を吐出し５２、５３の間に付着させ、溶媒を乾燥除去することにより形成する。次に金属微粒子層を加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２、ドレイン電極５３を形成して有機薄膜トランジスタを形成したものである。
【００６９】
同図（ｅ）は、支持体５６上にゲート電極５４を形成した後、絶縁層５５を形成し、前述した方法により金属微粒子層をパターニングにより原電極（５２、５３）を形成した後、その上に有機半導体層５１を形成し、次に金属微粒子層を加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２、ドレイン電極５３を形成して有機薄膜トランジスタを形成したものである。
【００７０】
同図（ｆ）は、支持体５６上にゲート電極５４を形成した後、絶縁層５５を形成し、その上に有機半導体層５１を塗布により全面に形成し、その有機半導体層５１の上に金属微粒子層をパターニングし、加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２およびドレイン電極５３を形成したものである。
【００７１】
加熱による金属微粒子の熱融着は半導体層の付設前あるいは後など任意のタイミングで行うことができるが、半導体層の付設後に行うことが好ましい。また絶縁層やゲート電極も併せて、トランジスタ全体を加熱処理することにより、電極を形成してもよい。
【００７２】
また金属微粒子分散物を用いて金属微粒子層を形成する場合、図６（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）においては、半導体層を形成する直前に、ソース電極、ドレイン電極を加熱融着により形成した後、公知の洗浄処理を施すのが好ましい。有機成分の溶解性または分散性の高い洗浄液で処理する方法を用いてもよいが、好ましくは酸素プラズマエッチング処理、ＵＶオゾン処理などのドライエッチングにより行う。より好ましくは、特願２００１−３７７０９１などに記載される大気圧プラズマ法による酸素プラズマ処理を施す。この洗浄処理により、電極表面に残存する金属微粒子の分散剤成分が除去され、有機半導体と電極との接触抵抗がより低減される。さらにトランジスタが構成された後に再度加熱処理を施してもよい。
【００７３】
図７は有機ＴＦＴの構成としては図６（ｄ）を有するシートの配置の１例であり、有機ＴＦＴとしては、支持体５６上にまずゲート電極５４を有し、ゲート絶縁層５５を介して半導体層５１からなるチャネルで連結されたソース電極５２及びドレイン電極５３を有し、シート状支持体にそれらがゲートバスライン５７及びソースバスライン５８を介して連結されている。なおこの図ではドレイン電極５３が画素電極を兼ねる。
【００７４】
この例において、本発明では、前述の方法により金属微粒子層を熱融着して、ソース電極５２とソースバスライン５８、及びドレイン電極・画素電極５３から選ばれる少なくとも１つが同時に形成される。
【００７５】
図８は、有機薄膜トランジスタシートの１例の概略等価回路図である。
有機ＴＦＴシート６０はマトリクス配置された多数の有機ＴＦＴ６１を有する。５７は各ＴＦＴ６１のゲート電極のゲートバスラインであり、５８は各ＴＦＴ６１のソース電極のソースバスラインである。各ＴＦＴ６１のドレイン電極には、出力６２が接続され、この出力６２は例えば液晶、電気泳動素子等であり、表示装置における画素を構成する。画素電極５３は光センサの入力電極として用いてもよい。図示の例では、出力素子として液晶が、抵抗とコンデンサからなる等価回路で示されている。６３は蓄積コンデンサ、６４は垂直駆動回路、６５は水平駆動回路である。
【００７６】
【実施例】
実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７７】
実施例１
図６（ｆ）に示すような構成で、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）フィルム支持体５６上に金属箔（厚さ２００ｎｍのアルミニウム蒸着膜）からなるゲート電極５４を形成し、その上に、前記の大気圧プラズマ法により酸化ケイ素からなる絶縁層５５を形成し、その上にポリ（３−ｎ−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル）のｒｅｇｉｏｒｅｇｕｌａｒ体（アルドリッチ社製）をクロロホルムに溶解し、塗布して窒素雰囲気中で自然乾燥することで有機半導体層５１を形成した。
【００７８】
以下、上記で得られた支持体上にゲート電極及び絶縁層を有し、その上に有機半導体層を有するフィルムを、有機半導体フィルムと呼ぶ。
【００７９】
上記有機半導体フィルム上に、特開平１１−８０６４７号公報に記載の平均粒径約１０ｎｍの金微粒子の水分散液（ノニオン界面活性剤０．１％含有）をインクジェット用インクとして用い、インクジェットヘッドより吐出してパターニングし、窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成した。
【００８０】
得られたフィルムを窒素雰囲気中で２００℃に加熱して、金微粒子を熱融着して、ソース電極５２及びドレイン電極５３を形成し、チャネル長２０μｍの有機薄膜トランジスタを形成した。得られたトランジスタは良好なｐチャネルエンハンスメント型のＦＥＴ特性を示した。また飽和領域におけるキャリア移動度は０．０５（ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃ）であった。
【００８１】
実施例２
実施例１で用いた有機半導体フィルム上に、前述の平均粒径約１０ｎｍの金微粒子の水分散液を塗布し、窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成して、その上に、厚さ２μｍのポリビニルフェノール層を設けた。出力波長８３０ｎｍ、出力５０ｍＷの半導体レーザから２００ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギー密度で、書き込み解像度が４０００ｄｐｉ（ｄｐｉは２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す。）の露光を行い、金属微粒子を熱融着した。その後、アルカリ水溶液で洗い流し、幅約７μｍのソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８２】
実施例３
実施例１で用いた有機半導体フィルム上に、同様にして平均粒径約１０ｎｍの金微粒子の水分散液を塗布し、窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成して、その上に、厚さ２μｍのポリビニルフェノール層を設けた。サーマルヘッドを用いて、２００ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギー密度で、書き込み解像度が２００ｄｐｉで加熱し、金属微粒子を加熱融着した。以下、実施例２と同様にして、幅約１３０μｍのソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８３】
実施例４
実施例１で用いた有機半導体フィルム上に、同様にして平均粒径約１０ｎｍの金微粒子を水分散液を塗布し、窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成した。その上に、ポジ型フォトレジスト層を形成し、マスクを用いて電極形状様に露光し、アルカリ水溶液にて露光部分のフォトレジスト層を除去し、よく純水で洗浄することにより、除去された部分の金微粒子含有層も除去した。このフィルムを窒素雰囲気中で２００℃に加熱して、金微粒子を熱融着し、ソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８４】
実施例５
実施例１で用いた有機半導体フィルム上に、同様にして平均粒径約１０ｎｍの金微粒子の水分散液を塗布し、窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成した。その上に、特開平１１−１１５１１４号の実施例１に記載の感光層（厚さ２μｍ）を形成した後、発信波長８３０ｎｍ、出力１００ｍＷの半導体レーザを用いて、２００ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギー密度で電極形状様に露光した。アルカリ水溶液で露光部を除去し、純水で洗浄することにより除去された部分の金微粒子含有層も除去した。該フィルムを窒素雰囲気中で２００℃に加熱し、金微粒子を熱融着し、ソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８５】
実施例６
実施例１で用いた有機半導体フィルム上に、実施例５で用いたフォトレジスト層を形成し、実施例５と同様に露光、現像することで電極形状様のレジスト像を得た。得られたレジスト像上に、同様にして平均粒径約１０ｎｍの金微粒子の水分散液を塗布し、５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成した。次にレジスト像をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を用いて除去することにより金微粒子含有層が有機半導体フィルム上に電極形状様に形成された。このフィルムを２００℃に加熱し、金微粒子を熱融着し、ソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８６】
実施例７
実施例６において、金微粒子の水分散液を塗布した後、表面をスキーズすることにより、レジスト像以外の部分に、パターン状に金微粒子分散液を残した。窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥した後、レジスト像をＭＥＫを用いて除去することにより金微粒子含有層が有機半導体フィルム上に電極形状様に形成された。このフィルムを窒素雰囲気中で２００℃に加熱し、金微粒子を熱融着し、ソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８７】
実施例８
金微粒子の水分散液に替えて、特開２０００−２３９８５３に記載の製法で調製した平均粒径１０ｎｍの金微粒子のＭＥＫ分散液を用いた以外は実施例３と同様にして、有機薄膜トランジスタを作製した。実施例３と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、有機薄膜トランジスタのソース電極、ドレイン電極等の高精度のパターニングをより簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーマルヘッドにより、電極形状様に金属微粒子を熱融着して電極を形成する方法を示す図である。
【図２】光熱変換法により、電極形状様に金属微粒子を熱融着して電極を形成する方法を示す図である。
【図３】金属微粒子層をアブレーションによりパターニングする方法を示す。
【図４】金属微粒子層をレジスト像によりパターニングする方法を示す。
【図５】金属微粒子層をフォトリソグラフ法によりパターニングする方法を示す。
【図６】有機薄膜トランジスタの構成例を示す。
【図７】有機薄膜トランジスタシートの配置の１例を示す図である。
【図８】有機薄膜トランジスタシートの１例の概略等価回路図である。
【符号の説明】
１　サーマルヘッド
２　フィルム
３　基体
４　金属微粒子分散物
５　パターニングされた金属微粒子分散物層
６　吸引装置
８　ソース電極又はドレイン電極
９　光熱変換層
１０　アブレーション防止層
１１　クッション層
１２　保護フィルム
１３、１５　レジスト像
１４　フォトレジスト層
５１　有機半導体層
５２　ソース電極
５３　ドレイン電極
５４　ゲート電極
５５　絶縁層
５６　支持体
５７　ゲートバスライン
５８　ソースバスライン
５９　絶縁性領域
６０　有機ＴＦＴシート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an organic thin film transistor, and an organic thin film transistor and an organic thin film transistor sheet manufactured by the method.
[0002]
[Prior art]
Organic thin film transistors (organic TFTs) are expected to be used for portable computers and flat display materials. As an organic thin film transistor, for example, Patent Literature 1 discloses an all-polymer type organic TFT technology, and formation of a transistor by a simple process using inkjet or coating has been proposed.
[0003]
[Patent Document 1]
WO 01/47043 pamphlet
[0004]
[Patent Document 2]
JP-A-10-190001
[0005]
[Patent Document 3]
JP 2000-307172 A
[0006]
[Patent Document 4]
WO 00/79617 pamphlet
[0007]
[Patent Document 5]
JP 2000-239853 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An important requirement in organic TFT technology is high-precision channel patterning. In Patent Literatures 1 to 3, etc., the channel portion is formed by patterning a gold vapor deposition film using a photolithography method. However, film formation in a vacuum system such as vapor deposition is necessary, and formation is difficult. The manufacturing process has been complicated, the process equipment has required a great deal of expense, and the cost has been high.
[0009]
Further, Patent Documents 1 and 4 disclose a method of patterning using a conductive polymer by an inkjet method. However, there is a problem that the resistance value of the polymer itself is high and a large current value cannot be obtained.
[0010]
Patent Document 5 describes that a dispersion of metal fine particles is coated on a support and is fused by heating to form a metal film, and it is described that patterning can be performed by screen printing. There is.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an organic thin film transistor that can more easily perform high-precision patterning of a source electrode and a drain electrode. The TFT is provided at a low cost.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is
1) a method for manufacturing an organic thin film transistor, wherein at least one selected from a source electrode and a drain electrode is formed by heat-sealing a layer (metal fine particle layer) substantially consisting of a group of metal fine particles having an average particle size of 50 nm or less;
2) The method for producing an organic thin film transistor according to 1), wherein the metal fine particle layer is formed using a metal fine particle dispersion having an average particle diameter of 50 nm or less,
3) The method for producing an organic thin film transistor according to 2), wherein the metal fine particle layer is formed by patterning the metal fine particle dispersion by a printing method;
4) The method of manufacturing an organic thin film transistor according to 2), wherein the metal fine particle layer is formed by patterning the fine metal particle dispersion by an ink jet method;
5) A method for producing an organic thin film transistor according to 1) or 2), wherein the thermal fusion of the metal fine particle layer is performed by a thermal head to perform patterning.
6) A method for producing an organic thin-film transistor according to 1) or 2), wherein heat fusion of the metal fine particle layer is performed by photothermal conversion and patterning is performed.
7) The method for producing an organic thin film transistor according to 6), wherein the photothermal conversion method is performed by irradiating high-intensity light;
8) The method of 7), wherein the high illuminance light is laser light,
9) A method for producing an organic thin film transistor according to any one of 6) to 8), wherein heat fusion is performed via a light-to-heat conversion layer;
10) A method for manufacturing an organic thin film transistor according to 1) or 2), wherein the metal fine particle layer is patterned into an electrode shape by ablation and heat-sealed.
11) A method for producing an organic thin film transistor according to 1) or 2), wherein a photoresist layer is formed on the metal fine particle layer, exposed and developed, and the photoresist layer and the metal fine particle layer are removed and patterned.
12) A method for producing an organic thin film transistor according to 1) or 2), wherein a photoresist layer is formed on the metal fine particle layer, exposed and developed, and the photoresist layer and the metal fine particle layer are sequentially removed and patterned.
13) (1) A metal fine particle layer is formed after forming a resist image in advance, and the resist image is patterned by removing the metal fine particle layer with a removing liquid in which the metal fine particle layer is insoluble or the metal fine particles are non-dispersible 1) or 2 A) a method for producing an organic thin film transistor,
14) After forming a metal fine particle layer in advance and forming a metal fine particle layer and squeezing the metal fine particle layer on the resist surface, removing the resist image with a removing solution in which the metal fine particle layer is insoluble or the metal fine particles are non-dispersible. 1) or 2) a method for producing an organic thin-film transistor, wherein a metal fine particle layer is patterned by
15) A method for manufacturing an organic thin film transistor according to any one of 1) to 14), wherein the metal fine particle layer is thermally fused after the organic semiconductor layer is provided;
16) An organic thin film transistor manufactured by the method for manufacturing an organic thin film transistor according to any one of 1) to 15),
17) The organic thin film transistor according to (16), wherein a gate electrode, a gate insulating layer, a semiconductor layer, a source electrode and a drain electrode are sequentially formed on a support, and the organic thin film transistor has a gate bus line and a source bus. A plurality of organic thin film transistor sheets connected via a line,
18) The organic thin film transistor sheet according to 17), wherein at least one selected from a source electrode and a source bus line and at least one selected from a drain electrode and a pixel electrode is simultaneously formed by heat-sealing the metal fine particle layer;
Achieved by
[0013]
That is, in the case where at least one selected from a source electrode and a drain electrode is formed by heat-sealing a metal fine particle layer, if the average particle diameter of the metal fine particles is 50 nm or less, the semiconductor layer is made of an organic material. The inventors have found that thermal fusion can be performed in a temperature range where the performance of the TFT element is not impaired even if formed, and the present invention has been accomplished.
[0014]
The formation of the heat-fused metal fine particle layer is preferably performed using a dispersion in which metal fine particles are dispersed using a dispersant as a dispersion medium, since a uniform thin layer can be formed.
[0015]
The phrase “consists substantially of a group of metal fine particles having an average particle size of 50 nm or less” means that the dispersant remains when a metal fine particle dispersion is applied to form a metal fine particle layer, but such a case is also included. .
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail.
[0017]
The organic semiconductor material, insulating material, support, and the like used for the organic thin film transistor of the present invention are described below, but the present invention is not limited thereto.
[0018]
<Organic semiconductor>
A π-conjugated material is used. For example, polypyrroles such as polypyrrole, poly (N-substituted pyrrole), poly (3-substituted pyrrole), poly (3,4-disubstituted pyrrole), polythiophene, poly (3-substituted thiophene), poly (3,4- Poly (diphenylthiophene), polythiophenes such as polybenzothiophene, polyisothianaphthenes such as polyisothianaphthene, polyphenylenevinylenes such as polyphenylenevinylene, poly (p-phenylenevinylene) such as poly (p-phenylenevinylene) (Phenylenevinylenes), polyaniline, poly (N-substituted aniline), poly (3-substituted aniline), polyaniline such as poly (2,3-substituted aniline), polyacetylene such as polyacetylene, polydiacetylene such as polydiacetylene , Polyazulene such as polyazulene, polypyrene etc. Polypyrenes, polycarbazoles, polycarbazoles such as poly (N-substituted carbazole), polyselenophenes such as polyselenophene, polyfurans such as polyfuran and polybenzofuran, and poly (p-) such as poly (p-phenylene) Phenylenes), polyindoles such as polyindole, polypyridazines such as polypyridazine, naphthacene, pentacene, hexacene, heptacene, dibenzopentacene, tetrabenzopentacene, pyrene, dibenzopyrene, chrysene, perylene, coronene, terylene, ovalene, Polyacenes such as quaterylene and circum anthracene, and derivatives in which some of the carbons of the polyacenes are substituted with a functional group such as an atom such as N, S or O, or a carbonyl group (triphenodioxazine, triphenodithiazine Hexacene-6,15-quinone, etc.), polyvinylcarbazole, polyphenylene sulfide, or the like can be used polycyclic condensate described in polymers and JP 11-195790, such as poly vinyl sulfide. Further, for example, thiophene hexamer α-sexithiophene, α, ω-dihexyl-α-sexithiophene, α, ω-dihexyl-α-quinkethiophene, α, ω-bis having the same repeating unit as these polymers Oligomers such as (3-butoxypropyl) -α-sexithiophene and styrylbenzene derivatives can also be suitably used. Further, metal phthalocyanines such as copper phthalocyanine and fluorine-substituted copper phthalocyanine described in JP-A-11-251601, naphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic diimide, N, N'-bis (4-trifluoromethylbenzyl) ) N, N'-bis (1H, 1H-perfluorooctyl), N, N'-bis (1H, 1H-perfluorobutyl) and N, N 'together with naphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic diimide Naphthalenetetracarboxylic diimides such as dioctylnaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic diimide derivative, naphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic diimide and anthracene-2,3,6 Condensed rings such as anthracenetetracarboxylic diimides such as 7-tetracarboxylic diimide Tetracarboxylic acid diimides, C60, C70, C76, C78, C84 etc. fullerenes, carbon nanotubes such as SWNT, merocyanine dyes, etc. dyes such hemicyanine dyes and the like.
[0019]
Among these π-conjugated materials, thiophene, vinylene, chenylene vinylene, phenylene vinylene, p-phenylene, a substituted product thereof, or two or more of these are used as a repeating unit, and the number n of the repeating unit is 4 to 4. At least one selected from the group consisting of an oligomer having 10 or a polymer in which the number n of the repeating unit is 20 or more, a condensed polycyclic aromatic compound such as pentacene, a fullerene, a condensed ring tetracarboxylic diimide, and a metal phthalocyanine Species are preferred.
[0020]
Other organic semiconductor materials include tetrathiafulvalene (TTF) -tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex, bisethylenetetrathiafulvalene (BEDTTTTF) -perchloric acid complex, BEDTTTF-iodine complex, and TCNQ-iodine complex. , Etc. can also be used. Further, σ-conjugated polymers such as polysilane and polygermane, and organic / inorganic hybrid materials described in JP-A-2000-260999 can also be used.
[0021]
In the present invention, for example, a material having a functional group such as acrylic acid, acetamido, dimethylamino group, cyano group, carboxyl group, or nitro group in the organic semiconductor layer, a benzoquinone derivative, tetracyanoethylene, and tetracyanoquinodimethane And materials that have an electron acceptor such as derivatives thereof and materials having functional groups such as amino group, triphenyl group, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group and phenyl group, and substituted amines such as phenylenediamine , Anthracene, benzoanthracene, substituted benzoanthracenes, pyrene, substituted pyrene, carbazole and its derivatives, tetrathiafulvalene and its derivatives, etc. Process Good.
[0022]
The doping means that an electron donating molecule (acsector) or an electron donating molecule (donor) is introduced as a dopant into the thin film. Therefore, the doped thin film is a thin film containing the condensed polycyclic aromatic compound and the dopant. Either an acceptor or a donor can be used as the dopant used in the present invention. Cl as the acceptor₂, Br₂, I₂, ICl, ICl₃, IBr, IF and other halogens, PF₅, AsF₅, SbF₅, BF₃, BC1₃, BBr₃, SO₃Lewis acids such as HF, HC1, HNO₃, H₂SO₄, HClO₄, FSO₃H, ClSO₃H, CF₃SO₃H or other protonic acids, acetic acid, formic acid, organic acids such as amino acids, FeCl₃, FeOCl, TiCl₄, ZrCl₄, HfCl₄, NbF₅, NbCl₅, TaCl₅, MoCl₅, WF₅, WCl₆, UF₆, LnCl₃(Ln = La, Ce, Nd, Pr, etc., lanthanoids and Y) and transition metal compounds such as Cl;⁻, Br⁻, I⁻, ClO₄ ⁻, PF₆ ⁻, AsF₅ ⁻, SbF₆ ⁻, BF₄ ⁻And electrolyte anions such as sulfonic acid anions. Examples of the donor include alkali metals such as Li, Na, K, Rb, and Cs; alkaline earth metals such as Ca, Sr, and Ba; Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, and Dy. , Ho, Er, Yb and other rare earth metals, ammonium ions, R₄P⁺, R₄As⁺, R₃S⁺(Each R represents an alkyl group, an aryl group, etc.), acetylcholine and the like. As a method of doping these dopants, any of a method of preparing a thin film of an organic semiconductor in advance and introducing the dopant later, and a method of introducing a dopant at the time of forming the thin film of the organic semiconductor can be used. As the doping of the former method, gas-phase doping using a gas-state dopant, liquid-phase doping in which a solution or liquid dopant is brought into contact with the thin film, and diffusion doping by bringing a solid-state dopant into contact with the thin film Solid doping method. In liquid phase doping, the efficiency of doping can be adjusted by performing electrolysis. In the latter method, a mixed solution or dispersion of the organic semiconductor compound and the dopant may be simultaneously applied and dried. For example, when a vacuum evaporation method is used, the dopant can be introduced by co-evaporating the dopant together with the organic semiconductor compound. When a thin film is formed by a sputtering method, a dopant can be introduced into the thin film by sputtering using a binary target of an organic semiconductor compound and a dopant. Still other methods include chemical doping such as electrochemical doping and photo-initiated doping and physical doping such as ion implantation shown in a publication (Industrial Materials, Vol. 34, No. 4, p. 55, 1986). Any of the conventional dopings can be used.
[0023]
These organic thin films can be prepared by vacuum deposition, molecular beam epitaxy, ion cluster beam, low energy ion beam, ion plating, CVD, sputtering, plasma polymerization, electrolytic polymerization, chemical polymerization, etc. Examples include a synthesizing method, a spray coating method, a spin coating method, a blade coating method, a dip coating method, a casting method, a roll coating method, a bar coating method, a die coating method and an LB method, which can be used depending on the material. However, in terms of productivity, spin coating, blade coating, dip coating, roll coating, bar coating, die coating, etc., which can easily and precisely form a thin film using an organic semiconductor solution, are used. Preferred. Alternatively, the organic semiconductor layer may be formed by discharging a solution or dispersion of the organic semiconductor by inkjet, and drying and removing the solvent.
[0024]
The thickness of the organic semiconductor thin film is not particularly limited, but the characteristics of the obtained transistor are often greatly influenced by the thickness of the active layer made of the organic semiconductor. Although it depends on the semiconductor, it is generally preferably 1 μm or less, particularly preferably 10 to 300 nm.
[0025]
<Materials and manufacturing process of source electrode, drain electrode, source bus line and pixel electrode>
The present invention is characterized in that at least one selected from a source electrode and a drain electrode of an organic thin film transistor is formed by thermally fusing a layer substantially consisting of a group of metal fine particles having an average particle diameter of 50 nm or less.
[0026]
Further, the organic thin film transistor of the present invention is one in which a gate electrode, a gate insulating layer, a semiconductor layer, a source electrode and a drain electrode are sequentially formed on a support, and the organic thin film transistor has a gate bus line and a source bus line. In the organic thin film transistor sheets connected to each other via a thin film, at least one selected from a source electrode and a source bus line, and a drain electrode and a pixel electrode is simultaneously formed by heat-sealing the metal fine particle layer. And
[0027]
Preferably, a dispersion containing metal fine particles having an average particle diameter of 1 to 50 nm, more preferably 1 to 10 nm is used, and the metal fine particles are thermally fused by heating to form an electrode or a source bus line. .
[0028]
Metal materials include platinum, gold, silver, cobalt, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony, lead, tantalum, indium, palladium, tellurium, rhenium, iridium, aluminum, ruthenium, germanium, molybdenum, tungsten, zinc, etc. Although it can be used, in particular, platinum, gold, silver, copper, cobalt, chromium, iridium, nickel, palladium, molybdenum, and tungsten having a work function of 4.5 eV or more are preferable.
[0029]
Fine particles made of these metals are patterned by applying a liquid, paste or ink dispersed in a dispersion medium that is water, an organic solvent or a mixture thereof, preferably using a dispersion stabilizer made of an organic material.
[0030]
As a method for producing such a metal fine particle dispersion, a metal ion is reduced in a liquid phase, such as a physical generation method such as a gas evaporation method, a sputtering method, a metal vapor synthesis method, a colloid method, and a coprecipitation method. A chemical production method for producing metal fine particles may be mentioned, and preferably, a colloid method described in JP-A-11-76800, JP-A-11-80647, JP-A-11-319538, JP-A-2000-239853, etc. It is a metal fine particle dispersion produced by the in-gas evaporation method described in JP 2001-254185, JP 2001-53028, JP 2001-35255, JP 2000-124157, JP 2000-123634 and the like. After forming these metal fine particle dispersions into a layer by the method described below, the solvent is dried, and heat treatment is further performed at 50 to 350 ° C, preferably 100 to 300 ° C, more preferably 150 to 200 ° C. Thus, the metal fine particles are thermally fused to form an electrode.
[0031]
In the present invention, when the source electrode and the drain electrode are formed by heating and fusing the metal fine particles to form the source electrode and the drain electrode, it is desirable that the organic semiconductor layer to be joined to those electrodes is already formed. That is, by simultaneously heating the organic semiconductor material and the metal fine particles, the physical junction between them is strengthened, the contact resistance is further reduced, and the current when switching the transistor can be increased. The order of the formation of the metal fine particle layer and the formation of the organic semiconductor layer is not particularly limited.
[0032]
A method of patterning electrodes and bus lines before the heat treatment using the above-mentioned metal fine particle dispersion, or a method of forming a metal fine particle separation layer and then heating the metal fine particles by heating in an electrode or bus line shape or the like. Various methods can be used.
[0033]
First, there is a method of patterning a metal fine particle dispersion by a printing method. The metal fine particle dispersion is patterned using ink as an ink. As a printing method, the metal fine particle dispersion can be patterned by any printing method such as letterpress printing, screen printing, lithographic printing, intaglio printing, and stencil printing. .
[0034]
In addition, there is a method of patterning a metal fine particle dispersion by an inkjet method. That is, a method of discharging a metal fine particle dispersion from an ink jet head and patterning the metal fine particle dispersion. The discharge method from the ink jet head is an on-demand type such as a piezo method or a bubble jet (R) method, or an electrostatic discharge method. Patterning can be performed by a known method such as a continuous jet type ink jet method such as a suction method.
[0035]
Thereafter, the obtained metal fine particle dispersion pattern is subjected to a heat treatment, whereby the metal fine particles are thermally fused to form a patterned source electrode, source bus line, drain electrode, and pixel electrode.
[0036]
Hereinafter, a method for forming a source electrode and a drain electrode will be described.
FIG. 1 shows a method of forming an electrode by first forming a metal fine particle layer on a substrate and then thermally fusing the metal fine particles in an electrode shape by a thermal head.
[0037]
Note that the base here is a base material before the source electrode and the drain electrode are formed, and can be an insulating layer or an organic semiconductor layer depending on the structure of the organic thin film transistor illustrated in FIG. , For convenience.
[0038]
In FIG. 1, the metal fine particle layer 4 uniformly formed on the base 3 is heat-fused using a thermal head 7 into an electrode shape, and the heat-sealed portion functions as a source electrode or a drain electrode 8. The protective film 2 shown in the figure serves as a spacer for preventing the metal fine particle layer from fusing to the thermal head, and can function as an electrode as it is without removing the protective film. However, it is preferable to remove the non-heated part. As a method of removing the non-heated portion, a method of simultaneously removing the metal fine particle layer of the non-heated portion when the protective film on the surface is peeled off, or a solvent, water or a surfactant, an organic solvent, A method of dissolving and removing the protective film by developing with an aqueous solution to which an acid, an alkali or the like is added and removing the metal fine particle layer in the non-heated portion can be used. Further, when the protective film is peeled off, the protective film may have an adhesive layer that accompanies and removes the metal fine particle layer in the non-heated portion.
[0039]
FIG. 2 shows a method of forming an electrode by forming a metal fine particle layer and then thermally fusing the metal fine particle to the electrode shape by photothermal conversion.
[0040]
FIG. 2A shows a state in which a metal fine particle layer 4 is formed on a substrate 3, an ablation preventing layer 10 is provided thereon, and the metal fine particle layer 4 is electroded using high illuminance light (for example, laser light or infrared light). The light-to-heat conversion is performed in a shape, and the metal fine particles are thermally fused to form the source electrode and the drain electrode 8. Although it is possible to function as an electrode as it is, it is preferable to remove a non-heated portion. Here, when the ablation prevention layer 10 is peeled off, the metal fine particle layer that is not thermally fused is removed together.
[0041]
FIG. 2B shows a state in which a metal fine particle layer 4 is formed on a substrate 3, an ablation prevention layer 10 made of a water-soluble resin is provided thereon, and high illuminance light (for example, laser light or infrared light) is used. The metal fine particle layer 4 is subjected to photothermal conversion into an electrode shape, and the metal fine particles are thermally fused to form a source electrode and a drain electrode 8. A solvent, water or a surfactant, an organic solvent, an acid, The ablation prevention layer is dissolved and removed by development with an aqueous solution to which an alkali or the like is added, and at the same time, the metal fine particle layer in the non-heated portion is also removed.
[0042]
FIG. 2C shows a case where a light-to-heat conversion layer 9 is provided on a substrate 3, a metal fine particle layer 4 is formed thereon, and an ablation prevention layer 10 made of a water-soluble resin is provided thereon. Then, the metal fine particle layer 4 is heat-fused through the light-to-heat conversion layer into an electrode shape to form a source electrode and a drain electrode, and the ablation prevention layer is dissolved and removed by the same development as in FIG. Is also removed.
[0043]
FIG. 2 (d) shows one in which the light-to-heat conversion layer 9 is formed on the substrate 3, and the other is in which the metal fine particle layer 4 is formed on the ablation prevention layer 10, and the metal fine particle layer 4 and the light-to-heat conversion layer 9 are brought into close contact. Then, the metal fine particle layer 4 is heat-fused through the light-to-heat conversion layer using high illuminance light into an electrode shape, and the source and drain electrodes 8 are formed on the light-to-heat conversion layer 9 by peeling off each other. Things.
[0044]
FIG. 3 shows a method of patterning a metal fine particle layer by ablation. FIG. 3A shows the metal fine particle layer 4 uniformly formed on the substrate 3, and FIG. 3B shows ablation by laser exposure from the substrate side, and the decomposed product of the exposed portion is suctioned by the suction device 6. Then, a patterned metal fine particle layer 5 is obtained. Thereafter, the metal fine particles are thermally fused by heating, so that a source electrode and a drain electrode can be obtained. FIG. 3C shows ablation by exposure from the metal fine particle layer 4 side, and a source electrode and a drain electrode can be obtained in the same manner as in FIG.
[0045]
FIG. 3D shows an example in which ablation is performed using a release sheet. A metal fine particle layer 4 is formed on a substrate, an overcoat layer 14 containing a matting agent (particulate solid matter) 15 is applied thereon, and the overcoat layer 14 is covered with a release sheet 12. A gap is formed between the overcoat layer 14 and the release sheet 12 by the matting agent 15, ablation is performed by laser exposure from the substrate side, and the metal fine particle layer is transferred to the release layer together with the overcoat layer. The patterned metal fine particle layer 5 is obtained by peeling 12. Thereafter, the metal fine particles are thermally fused by heating, so that a source electrode and a drain electrode can be obtained. Further, by heating the transferred release sheet, the metal fine particles can be thermally fused to form a source electrode or a drain electrode.
[0046]
FIG. 3 (e) shows a cover with a release sheet 12 having a cushion layer 11, ablation by a laser beam from the substrate side, the ablated portion is adsorbed to the cushion layer 11, and the release sheet 12 is peeled off. A patterned metal fine particle layer 5 is obtained. In the same manner, it is possible to form a source electrode and a drain electrode by post-heating similarly, and it is also possible to form a source electrode and a drain electrode by heating the release sheet side.
[0047]
The exposure light source used for ablation can be used without any particular limitation as long as it is a light source that ablates at the interface between the support and the metal fine particle layer. Electromagnetic waves whose area can be narrowed down, in particular, ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays having a wavelength of 1 nm to 1 mm are preferable. As such a laser light source, generally well-known solid lasers such as a ruby laser, a YAG laser, and a glass laser; He-Ne laser, Ar ion laser, Kr ion laser, CO₂Laser, CO laser, He-Cd laser, N₂Gas lasers such as lasers and excimer lasers; InGaP lasers, AlGaAs lasers, GaAsP lasers, InGaAs lasers, InAsP lasers, CdSnP₂Semiconductor lasers such as lasers and GaSb lasers; chemical lasers, dye lasers, and the like. Among these, in order to cause ablation efficiently, it is preferable to use a semiconductor laser having a wavelength of 600 to 1200 nm from the viewpoint of output and stability.
[0048]
The term “ablate” as used herein refers to a phenomenon in which a metal fine particle layer is completely scattered, partially destroyed or scattered due to a physical or chemical change, or a physical or chemical change occurs only in the vicinity of a substrate interface. including.
[0049]
Further, as a method of peeling off the exposed portion of the metal fine particle layer, various peeling methods are used as long as the patterning is not affected, such as a peeling plate, a peeling angle fixing method using a peeling roll, a manual peeling method of peeling a peeling sheet by hand, and the like. be able to.
[0050]
FIG. 4 shows a method of patterning a metal fine particle layer with a resist image.
FIG. 4A is a view showing a lift-off method, in which a resist image 13 is formed on a substrate 3, a metal fine particle dispersion 4 is applied thereon, and then the resist image is removed. Is also removed at the same time, and the patterned metal fine particle layer 5 remains.
[0051]
FIG. 4B is a view showing a squeegee method. A resist image 13 is formed on a base 3 in the same manner as in FIG. 4A, and a fine metal particle dispersion 4 is applied thereon. Or a squeegee roll) to remove the excess metal fine particle dispersion in the resist image portion to form a patterned metal fine particle layer on the exposed portion of the substrate, and after drying, remove the resist image to obtain a patterned metal. The fine particle layer 5 remains.
[0052]
Thereafter, by performing a heat treatment, the metal fine particles in the metal fine particle layer 5 are thermally fused to form a patterned electrode. 4 (a) and 4 (b), heat treatment can be performed before removing the resist image to thermally fuse the metal fine particles.
[0053]
FIG. 5 shows a method of patterning a metal fine particle layer by a photolithographic method. After the metal fine particle layer 4 is formed on the substrate 3, a photoresist layer 14 is applied, and pattern exposure and development are performed to form a resist image 15, and the portion of the metal fine particle layer where the photoresist layer is removed is washed with a solvent or the like. After the removal and the formation of the patterned fine metal particle layer 5, the resist image is removed with a removing solution and heated to form a source electrode and a drain electrode. The metal fine particles may be thermally fused by heating before removing the resist image.
[0054]
As the photoresist layer, known positive-type and negative-type materials can be used, and it is preferable to use a laser-sensitive material. Examples of such a photoresist material include: (1) a dye-sensitized photopolymerizable photosensitive material as disclosed in JP-A-11-271969, JP-A-2001-117219, JP-A-11-311859 and JP-A-11-352691; (2) Negative-type photosensitive photosensitive to infrared laser as disclosed in JP-A-9-179292, U.S. Pat. No. 5,340,699, JP-A-10-90885, JP-A-2000-321780 and JP-A-2001-154374. Materials, (3) JP-A-9-171254, JP-A-5-115144, JP-A-10-87733, JP-A-9-43847, JP-A-10-268512, JP-A-11-194504, JP-A-11-223936, JP-A-11 -84657, 11-174681, 7-285275, JP-A-2000-56452, WO97 / 39894, Positive photosensitive material having photosensitivity to infrared lasers such as 98/42507 and the like. Since the process is not limited to a dark place, (2) and (3) are preferable, and when the photoresist layer is removed, the positive type (3) is most preferable.
[0055]
In order to remove the resist image, an appropriate solvent is selected from a wide range of organic solvents used as a photoresist coating solvent such as an alcohol, an ether, an ester, a ketone, and a glycol ether.
[0056]
Forming a source electrode and a source bus line or a drain electrode and a pixel electrode at the same time by using these techniques can undoubtedly exert the effect of improving productivity in producing an organic thin film transistor sheet.
[0057]
In the present invention, a source electrode or a drain electrode, and further, a source bus line or a pixel electrode can be easily and accurately manufactured by patterning using a metal fine particle dispersion having an average particle diameter of 50 nm or less and heat-sealing. And it becomes easy to perform patterning in various forms, and an organic thin film transistor can be easily manufactured.
[0058]
<Gate electrode and gate bus line>
The gate electrode and the gate bus line are not particularly limited as long as they are conductive materials, and any materials can be used. As a method for forming the gate electrode and the gate bus line, a method for forming a conductive thin film using a known photolithographic method or a lift-off method using a method such as evaporation or sputtering, or a metal foil such as aluminum or copper There is a method of etching using a resist by thermal transfer, ink jet or the like. Further, a solution or dispersion of a conductive polymer or a dispersion of conductive fine particles may be directly patterned by ink jet, or may be formed from a coating film by lithography or laser ablation. Further, a method of patterning an ink, a conductive paste, or the like containing a conductive polymer or conductive fine particles by a printing method such as letterpress, intaglio, lithographic, or screen printing can also be used. Further, the above-described method for forming the source electrode, the drain electrode, the source bus line, and the pixel electrode may be used.
[0059]
<Gate insulating layer>
Although various insulating materials can be used, an inorganic oxide film having a high relative dielectric constant is particularly preferable. As the inorganic oxide, silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, barium zirconate titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, strontium titanate, Examples include barium titanate, barium magnesium fluoride, bismuth titanate, strontium bismuth titanate, strontium bismuth tantalate, bismuth tantalate bismuth, and yttrium trioxide. Among them, preferred are silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide and titanium oxide. Inorganic nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride can also be suitably used.
[0060]
Examples of the method for forming the inorganic oxide film include dry processes such as a vacuum deposition method, a molecular beam epitaxial growth method, an ion cluster beam method, a low energy ion beam method, an ion plating method, a CVD method, a sputtering method, and an atmospheric pressure plasma method. Wet processes such as spray coating, spin coating, blade coating, dip coating, casting, roll coating, bar coating, die coating, and other coating methods, and printing and inkjet patterning methods. , Can be used according to the material. The wet process is a method in which fine particles of an inorganic oxide are dispersed in an optional organic solvent or water using a dispersing aid such as a surfactant, if necessary, and a method of drying, or a method of drying an oxide precursor, for example, A so-called sol-gel method of applying and drying a solution of the alkoxide compound is used. Of these, the atmospheric pressure plasma method and the sol-gel method are preferred.
[0061]
Plasma deposition under atmospheric pressure refers to a process of discharging under atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure, exciting a reactive gas into plasma, and forming a thin film on a base material. These are described in Kaihei 11-133205, JP-A-2000-185362, JP-A-11-61406, JP-A-2000-147209, and 2000-121804 (hereinafter also referred to as atmospheric pressure plasma method). Thereby, a highly functional thin film can be formed with high productivity.
[0062]
As the organic compound film, polyimide, polyamide, polyester, polyacrylate, photo-radical polymerization type, photo-cationic polymerization type photo-curable resin, or copolymer containing acrylonitrile component, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol, novolak resin, And phosphazene compounds including cyanoethyl pullulan, polymers and elastomers, and the like.
[0063]
As the method for forming the organic compound film, the above-mentioned wet process is preferable. The inorganic oxide film and the organic oxide film can be laminated and used together. The thickness of these insulating films is generally 50 nm to 3 μm, preferably 100 nm to 1 μm.
[0064]
<Support>
The support is made of glass or a flexible resin sheet. For example, a plastic film can be used as the sheet. Examples of the plastic film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyether imide, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), Examples include a film made of cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), and the like. As described above, by using a plastic film, the weight can be reduced as compared with the case of using a glass substrate, portability can be improved, and resistance to impact can be improved.
[0065]
FIG. 6 shows a configuration example of the organic thin film transistor of the present invention.
FIG. 3A shows that after the metal fine particle layer is patterned on the support 56 on which the known gas barrier film is formed to form the original electrodes (52, 53), the organic semiconductor layer 51 is For example, it is formed by discharging an organic semiconductor solution or a dispersion liquid by ink jet and attaching it between 52 and 53 and drying and removing the solvent. Next, the metal fine particle layer is heated and the metal fine particles are thermally fused to form a source electrode 52 and a drain electrode 53, an insulating layer 55 is formed thereon, and a gate electrode 54 is further formed thereon. An organic thin film transistor is formed.
[0066]
FIG. 4B shows that the metal fine particle layer is patterned on the support 56 by the above-described method to form the original electrodes (52, 53), and then the organic semiconductor layer 51 is formed thereon. The source electrode 52 and the drain electrode 53 are formed by heating the fine particle layer to thermally fuse the metal fine particles, an insulating layer 55 is formed thereon, and a gate electrode 54 is further formed thereon to form an organic thin film transistor. It was formed.
[0067]
FIG. 4C shows that the organic semiconductor layer 51 is formed on the support 56, and then the metal fine particle layer is patterned, and the source electrode 52 and the drain electrode 53 are formed by heating and thermally fusing the metal fine particles. And an insulating layer 55 and a gate electrode 54 formed thereon.
[0068]
FIG. 3D shows that after forming a gate electrode 54 on a support 56, an insulating layer 55 is formed, and the metal fine particle layer is patterned by the above-described method to form original electrodes (52, 53). The organic semiconductor layer 51 is formed by, for example, discharging an organic semiconductor solution or a dispersion liquid by inkjet and attaching the organic semiconductor layer 51 between the liquid crystal 52 and the liquid crystal 53 and drying and removing the solvent. Next, the metal fine particle layer is heated and the metal fine particles are thermally fused to form the source electrode 52 and the drain electrode 53, thereby forming an organic thin film transistor.
[0069]
FIG. 7E shows that after forming the gate electrode 54 on the support 56, the insulating layer 55 is formed, and the original electrodes (52, 53) are formed by patterning the metal fine particle layer by the method described above. An organic thin film transistor is formed by forming an organic semiconductor layer 51 thereon, then heating the metal fine particle layer and thermally fusing the metal fine particles to form a source electrode 52 and a drain electrode 53.
[0070]
FIG. 4F shows that after forming a gate electrode 54 on a support 56, an insulating layer 55 is formed, and an organic semiconductor layer 51 is formed on the entire surface by coating, and the organic semiconductor layer 51 is formed on the organic semiconductor layer 51. The source electrode 52 and the drain electrode 53 are formed by patterning the metal fine particle layer and heating and heat-sealing the metal fine particles.
[0071]
The heat fusion of the metal fine particles by heating can be performed at an arbitrary timing such as before or after the attachment of the semiconductor layer, but is preferably performed after the attachment of the semiconductor layer. Alternatively, the electrode may be formed by heat treatment of the entire transistor together with the insulating layer and the gate electrode.
[0072]
When the metal fine particle layer is formed using the metal fine particle dispersion, in FIGS. 6A, 6B, 6D, and 6E, the source electrode and the drain electrode are formed immediately before the formation of the semiconductor layer. After the formation by heat fusion, it is preferable to perform a known cleaning treatment. Although a method of treating with a cleaning solution having high solubility or dispersibility of an organic component may be used, dry etching such as oxygen plasma etching or UV ozone treatment is preferably performed. More preferably, oxygen plasma treatment by an atmospheric pressure plasma method described in Japanese Patent Application No. 2001-377091 or the like is performed. By this cleaning treatment, the dispersant component of the metal fine particles remaining on the electrode surface is removed, and the contact resistance between the organic semiconductor and the electrode is further reduced. Further, heat treatment may be performed again after the transistor is formed.
[0073]
FIG. 7 shows an example of an arrangement of a sheet having the structure shown in FIG. 6D as the structure of the organic TFT. The organic TFT has a gate electrode 54 on a support 56 first and a gate insulating layer 55 It has a source electrode 52 and a drain electrode 53 connected by a channel made of a semiconductor layer 51, which are connected to a sheet-like support via a gate bus line 57 and a source bus line 58. In this figure, the drain electrode 53 also serves as a pixel electrode.
[0074]
In this embodiment, in the present invention, the metal fine particle layer is thermally fused by the above-described method, and at least one selected from the source electrode 52, the source bus line 58, and the drain electrode / pixel electrode 53 is simultaneously formed.
[0075]
FIG. 8 is a schematic equivalent circuit diagram of an example of the organic thin film transistor sheet.
The organic TFT sheet 60 has a large number of organic TFTs 61 arranged in a matrix. Reference numeral 57 denotes a gate bus line of a gate electrode of each TFT 61, and reference numeral 58 denotes a source bus line of a source electrode of each TFT 61. An output 62 is connected to the drain electrode of each TFT 61. The output 62 is, for example, a liquid crystal, an electrophoretic element, or the like, and forms a pixel in a display device. The pixel electrode 53 may be used as an input electrode of an optical sensor. In the illustrated example, a liquid crystal is shown as an output element in an equivalent circuit including a resistor and a capacitor. 63 is a storage capacitor, 64 is a vertical drive circuit, and 65 is a horizontal drive circuit.
[0076]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
[0077]
Example 1
6F, a gate electrode 54 made of a metal foil (a 200-nm-thick aluminum vapor-deposited film) is formed on a polyethersulfone (PES) film support 56, and the gate electrode 54 is formed thereon. An insulating layer 55 made of silicon oxide is formed by an atmospheric pressure plasma method, and a regular (poly (3-n-hexylthiophene-2,5-diyl)) body (manufactured by Aldrich) is dissolved in chloroform and applied thereon. The organic semiconductor layer 51 was formed by drying naturally in a nitrogen atmosphere.
[0078]
Hereinafter, a film having a gate electrode and an insulating layer on the support obtained above and having an organic semiconductor layer thereon is referred to as an organic semiconductor film.
[0079]
An aqueous dispersion (containing 0.1% of a nonionic surfactant) of gold fine particles having an average particle size of about 10 nm described in JP-A-11-80647 was used as an ink for inkjet printing on the organic semiconductor film. It was ejected and patterned, and dried at 50 ° C. in a nitrogen atmosphere to form a 0.2 μm thick layer containing gold fine particles.
[0080]
The obtained film was heated to 200 ° C. in a nitrogen atmosphere to thermally fuse gold particles to form a source electrode 52 and a drain electrode 53, thereby forming an organic thin film transistor having a channel length of 20 μm. The obtained transistor showed good p-channel enhancement type FET characteristics. The carrier mobility in the saturation region is 0.05 (cm²/ V · sec).
[0081]
Example 2
On the organic semiconductor film used in Example 1, the above-mentioned aqueous dispersion of gold fine particles having an average particle size of about 10 nm was applied, dried at 50 ° C. in a nitrogen atmosphere, and contained gold fine particles having a thickness of 0.2 μm. After forming a layer, a polyvinylphenol layer having a thickness of 2 μm was provided thereon. 200 mJ / cm from a semiconductor laser with an output wavelength of 830 nm and an output of 50 mW²Exposure was performed at an energy density of 4000 dpi and a writing resolution of 4000 dpi (dpi represents the number of dots per 2.54 cm), and metal fine particles were thermally fused. Thereafter, the source electrode 52 and the drain electrode 53 having a width of about 7 μm were formed by rinsing with an aqueous alkaline solution. As in the case of Example 1, good FET characteristics were exhibited.
[0082]
Example 3
Similarly, an aqueous dispersion of gold fine particles having an average particle diameter of about 10 nm was applied on the organic semiconductor film used in Example 1, dried at 50 ° C. in a nitrogen atmosphere, and dried to a thickness of 0.2 μm. The containing layer was formed, and a 2 μm-thick polyvinylphenol layer was provided thereon. Using a thermal head, 200mJ / cm²At an energy density of 200 and a writing resolution of 200 dpi, the metal fine particles were heated and fused. Thereafter, in the same manner as in Example 2, a source electrode 52 and a drain electrode 53 having a width of about 130 μm were formed. As in the case of Example 1, good FET characteristics were exhibited.
[0083]
Example 4
An aqueous dispersion of gold fine particles having an average particle size of about 10 nm was similarly applied to the organic semiconductor film used in Example 1, and dried at 50 ° C. in a nitrogen atmosphere to obtain a gold fine particle having a thickness of 0.2 μm. A containing layer was formed. A positive photoresist layer was formed thereon, exposed to an electrode shape using a mask, the exposed portion of the photoresist layer was removed with an alkaline aqueous solution, and the photoresist layer was removed by thoroughly washing with pure water. A portion of the layer containing the fine gold particles was also removed. This film was heated to 200 ° C. in a nitrogen atmosphere, and the gold fine particles were thermally fused to form a source electrode 52 and a drain electrode 53. As in the case of Example 1, good FET characteristics were exhibited.
[0084]
Example 5
Similarly, an aqueous dispersion of gold fine particles having an average particle diameter of about 10 nm was applied on the organic semiconductor film used in Example 1, dried at 50 ° C. in a nitrogen atmosphere, and dried to a thickness of 0.2 μm. A containing layer was formed. After forming a photosensitive layer (thickness: 2 μm) described in Example 1 of JP-A-11-115114, 200 mJ / cm 2 was obtained using a semiconductor laser having an emission wavelength of 830 nm and an output of 100 mW.²Exposure was carried out at an energy density of 3 in the shape of an electrode. The exposed portion was removed with an aqueous alkaline solution, and the portion containing gold fine particles removed by washing with pure water was also removed. The film was heated to 200 ° C. in a nitrogen atmosphere, and the gold fine particles were thermally fused to form a source electrode 52 and a drain electrode 53. As in the case of Example 1, good FET characteristics were exhibited.
[0085]
Example 6
The photoresist layer used in Example 5 was formed on the organic semiconductor film used in Example 1, and exposure and development were performed in the same manner as in Example 5 to obtain a resist image having an electrode shape. An aqueous dispersion of fine gold particles having an average particle size of about 10 nm was similarly coated on the obtained resist image, and dried at 50 ° C. to form a fine gold particle-containing layer having a thickness of 0.2 μm. Next, by removing the resist image using methyl ethyl ketone (MEK), a layer containing gold fine particles was formed on the organic semiconductor film in the shape of an electrode. This film was heated to 200 ° C., and the gold fine particles were thermally fused to form a source electrode 52 and a drain electrode 53. As in the case of Example 1, good FET characteristics were exhibited.
[0086]
Example 7
In Example 6, after applying the aqueous dispersion of fine gold particles, the surface was squeezed to leave the fine gold particle dispersion in a pattern at portions other than the resist image. After drying at 50 ° C. in a nitrogen atmosphere, the resist image was removed using MEK, whereby a layer containing gold fine particles was formed in an electrode shape on the organic semiconductor film. This film was heated to 200 ° C. in a nitrogen atmosphere, and the gold fine particles were thermally fused to form a source electrode 52 and a drain electrode 53. As in the case of Example 1, good FET characteristics were exhibited.
[0087]
Example 8
An organic thin film transistor was prepared in the same manner as in Example 3 except that an aqueous dispersion of gold fine particles was replaced with a MEK dispersion of gold fine particles having an average particle diameter of 10 nm prepared by the method described in JP-A-2000-239853. did. As in Example 3, good FET characteristics were exhibited.
[0088]
【The invention's effect】
According to the present invention, highly accurate patterning of a source electrode, a drain electrode, and the like of an organic thin film transistor can be more easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a method of forming an electrode by thermally fusing metal fine particles into an electrode shape using a thermal head.
FIG. 2 is a view showing a method of forming an electrode by heat fusion of metal fine particles in an electrode shape by a photothermal conversion method.
FIG. 3 shows a method of patterning a metal fine particle layer by ablation.
FIG. 4 shows a method of patterning a metal fine particle layer using a resist image.
FIG. 5 shows a method of patterning a metal fine particle layer by a photolithographic method.
FIG. 6 illustrates a configuration example of an organic thin film transistor.
FIG. 7 is a diagram showing an example of an arrangement of an organic thin film transistor sheet.
FIG. 8 is a schematic equivalent circuit diagram of an example of an organic thin film transistor sheet.
[Explanation of symbols]
1 Thermal head
2 film
3 Base
4 Metal particle dispersion
5 Patterned metal fine particle dispersion layer
6 suction device
8 source electrode or drain electrode
9 Light-to-heat conversion layer
10 Ablation prevention layer
11 cm cushion layer
12mm protective film
13,15 ° resist image
14 Photoresist layer
51 Organic semiconductor layer
52 source electrode
53 drain electrode
54 gate electrode
55 insulation layer
56 support
57 gate bus line
58 source bus line
59mm insulating area
60mm organic TFT sheet

Claims

A method of manufacturing an organic thin film transistor, wherein at least one selected from a source electrode and a drain electrode is formed by heat-sealing a layer (metal fine particle layer) substantially composed of metal fine particles having an average particle diameter of 50 nm or less. Method.

The method according to claim 1, wherein the metal fine particle layer is formed using a metal fine particle dispersion having an average particle diameter of 50 nm or less.

The method according to claim 2, wherein the metal fine particle layer is formed by patterning a metal fine particle dispersion by a printing method.

3. The method according to claim 2, wherein the metal fine particle layer is formed by patterning a metal fine particle dispersion by an inkjet method.

3. The method for manufacturing an organic thin film transistor according to claim 1, wherein patterning is performed by thermally fusing the metal fine particle layer with a thermal head.

3. The method for manufacturing an organic thin film transistor according to claim 1, wherein the thermal fusion of the metal fine particle layer is performed by photothermal conversion to perform patterning.

7. The method according to claim 6, wherein the photothermal conversion method is performed by irradiating high-intensity light.

8. The method according to claim 7, wherein the high illuminance light is laser light.

9. The method for manufacturing an organic thin film transistor according to claim 6, wherein heat fusion is performed via a light-to-heat conversion layer.

3. The method according to claim 1, wherein the metal fine particle layer is patterned into an electrode shape by ablation, and heat fusion is performed.

3. The method according to claim 1, wherein a photoresist layer is formed on the metal fine particle layer, exposed and developed, and the photoresist layer and the metal fine particle layer are removed and patterned.

3. The method according to claim 1, wherein a photoresist layer is formed on the metal fine particle layer, exposed and developed, and the photoresist layer and the metal fine particle layer are sequentially removed and patterned.

Forming a metal fine particle layer after forming a resist image in advance, and patterning the metal fine particle layer by removing the resist image with a removing solution in which the metal fine particle layer is insoluble or the metal fine particles are non-dispersible. Item 3. The method for producing an organic thin film transistor according to item 1 or 2.

A metal fine particle layer is formed after a resist image is formed in advance, and the metal fine particle layer on the resist surface is squeezed. 3. The method according to claim 1, wherein the fine particle layer is patterned.

The method for manufacturing an organic thin film transistor according to claim 1, wherein the metal fine particle layer is thermally fused after the organic semiconductor layer is provided.

An organic thin-film transistor manufactured by the method for manufacturing an organic thin-film transistor according to claim 1.

17. The organic thin film transistor according to claim 16, wherein a gate electrode, a gate insulating layer, a semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode are sequentially formed on a support, and the organic thin film transistor has a gate bus line and a source bus. An organic thin film transistor sheet, wherein a plurality of sheets are connected via a line.

18. The organic thin film transistor sheet according to claim 17, wherein at least one selected from a source electrode and a source bus line, and a drain electrode and a pixel electrode is simultaneously formed by heat-sealing the metal fine particle layer.