JP2007201418A - 有機半導体用組成物、トランジスタの製造方法、アクティブマトリクス装置の製造方法、電気光学装置の製造方法および電子機器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】有機半導体用組成物は、チオフェン環とアルキル鎖とを含む有機半導体材料と、シスデカリンを含有する有機溶媒とを含有する。この有機半導体用組成物は、例えば、互いに分離して設けられたソース電極20aおよびドレイン電極20bと、ソース電極20aおよびドレイン電極20bを覆うように設けられた有機半導体層30と、有機半導体層30上に設けられたゲート絶縁層40と、ゲート絶縁層40上に設けられたゲート電極50とを有するトランジスタの有機半導体層30を形成するのに使用される。
【選択図】図1
Description
この薄膜トランジスタにおいて、有機半導体材料としては、チオフェン環を有するポリマー有機半導体材料が知られている。この有機半導体材料は、高いキャリア移動度が得られるとともに、ポリマーであることから有機溶媒に溶解してインクとすることができるので、液相プロセスによって有機半導体層を形成できるというメリットがある。
ここで、インクを均一に塗布し、形成される有機半導体層毎のバラツキを抑えるには、インクの性状が重要となる。
すなわち、インクは、有機半導体材料が析出し難く、安定性に優れていなければならない。また、インクの塗布方法に応じて、インクの表面張力、粘度および沸点が適正範囲に調整されていることが必要である。
しかしながら、チオフェン環を有する有機半導体材料は、有機溶媒に溶解すると、経時的にチオフェン環を中心にして凝集を生じ易く、この凝集により有機半導体材料が析出し、安定的なインクを得るのが困難であるという問題がある。
本発明の有機半導体用組成物は、少なくとも1つのチオフェン環を含む構造単位を繰り返し単位とする有機半導体材料と、シスデカリンを含有する有機溶媒とを含むことを特徴とする。
これにより、保存安定性が高く、特性に優れた有機半導体層を形成することができる有機半導体用組成物が得られる。
これにより、有機半導体用組成物が十分に安定したものとなる。
本発明の有機半導体用組成物では、前記有機溶媒は、さらに、前記有機半導体材料に対する第二ビリアル係数が、シスデカリンより小さい物質を含むことが好ましい。
これにより、例えば、有機半導体材料が有する繰り返し単位にアルキル鎖が含まれている場合、このアルキル鎖が短縮するため、隣接するアルキル鎖同士の立体構造的な障害を防止することができ、分子構造の平面性や、分子間のパッキング密度を高めることができる。その結果、有機半導体層におけるキャリア移動度を高めることができる。
トランスデカリンは、有機半導体材料に対する第二ビリアル係数がシスデカリンよりも小さく、また、シスデカリンとの相溶性も高いものである。このため、有機半導体用組成物の長期安定性を維持しつつ、有機半導体層の結晶性を高め、キャリア移動度の向上を図ることができる。
これにより、有機半導体用組成物の長期安定性をより高度に維持しつつ、有機半導体層のキャリア移動度を特に高めることができる。
本発明の有機半導体用組成物では、前記構造単位は、主鎖上にπ共役系構造を含むことが好ましい。
π共役系構造は、それが構造内に含まれることに起因する分子のキャリア移動度の低下を防止するよう機能するため、これにより、有機半導体層のキャリア移動度の低下を防止することができる。
フルオレン環はキャリア移動度が特に高いため、フルオレン環に起因するキャリア移動度の低下を特に確実に防止することができる。
本発明の有機半導体用組成物では、前記構造単位は、アルキル鎖を含み、該アルキル鎖は、前記フルオレン環に結合していることが好ましい。
これにより、少なくともチオフェン環にアルキル鎖が結合することを避けることができるため、チオフェン環の構造を維持することができる。したがって、チオフェン環の半導体特性が低下するのを確実に防止することができる。
本発明の有機半導体用組成物では、前記構造単位は、アルキル鎖を含むことが好ましい。
これにより、一般的な有機溶媒に対する親和性が高まり、有機半導体材料の有機溶媒への溶解性が向上する。
これにより、有機半導体材料の有機溶媒に対する溶解性を十分に維持できる。
本発明の有機半導体用組成物では、前記有機半導体材料中の前記繰り返し単位の平均数は、2〜500であることが好ましい。
これにより、半導体材料として十分な特性を示しつつ、合成および取り扱いが容易なものとなる。
これにより、有機半導体材料の析出を確実に防止しつつ、十分な膜厚の有機半導体層を形成することができる。
本発明のトランジスタの製造方法では、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、有機半導体層と、前記ゲート電極に対して前記ソース電極および前記ドレイン電極を絶縁するゲート絶縁膜とを備えるトランジスタの製造方法であって、
少なくとも1つのチオフェン環を含む構造単位を繰り返し単位とする有機半導体材料と、シスデカリンを含有する有機溶媒とを含む有機半導体用組成物を塗布して前記有機半導体層を形成することを特徴とする。
これにより、トランジスタ特性および耐久性に優れ、かつ信頼性の高いトランジスタが得られる。
これにより、信頼性の高いアクティブマトリクス装置が得られる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、本発明のアクティブマトリクス装置の製造方法を用いることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電気光学装置が得られる。
本発明の電子機器の製造方法は、本発明の電気光学装置の製造方法を用いることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
<第1実施形態>
まず、本発明の有機半導体用組成物を使用して製造される薄膜トランジスタの第1実施形態について説明する。
図1に示す薄膜トランジスタ(本発明のトランジスタ)1は、トップゲート型の薄膜トランジスタであり、互いに分離して設けられたソース電極20aおよびドレイン電極20bと、ソース電極20aおよびドレイン電極20bを覆うように設けられた有機半導体層30と、有機半導体層30とゲート電極50との間に位置するゲート絶縁層40とを有し、基板10上に設けられている。
基板10は、薄膜トランジスタ1を構成する各層(各部)を支持するものである。
基板10には、例えば、ガラス基板、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)、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリイミド(PI)等で構成されるプラスチック基板(樹脂基板)、石英基板、シリコン基板、金属基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。
基板10上には、ソース電極20aおよびドレイン電極20b(一対の電極)が設けられている。すなわち、ソース電極20aおよびドレイン電極20bは、ほぼ同一平面上に設けられている。
また、ソース電極20aおよびドレイン電極20bは、導電性有機材料で構成することもできる。
ソース電極20aとドレイン電極20bとの距離、すなわち、図1に示すチャネル長Lは、2〜30μm程度であるのが好ましく、2〜20μm程度であるのがより好ましい。このような範囲にチャネル長Lの値を設定することにより、薄膜トランジスタ1の特性の向上(特に、ON電流値の上昇)を図ることができる。
この有機半導体層30の構成材料については、後述する薄膜トランジスタの製造方法において説明する。
この有機半導体層30の平均厚さは、特に限定されないが、0.1〜1000nm程度であるのが好ましく、1〜500nm程度であるのがより好ましく、1〜100nm程度であるのがさらに好ましい。
このゲート絶縁層40は、ソース電極20aおよびドレイン電極20bに対して、後述するゲート電極(第3の電極)50を絶縁するものである。
ゲート絶縁層40の構成材料としては、公知のゲート絶縁体材料であれば、種類は特に限定されるものではなく、有機材料、無機材料のいずれも使用可能である。
一方、無機材料としては、シリカ、窒化珪素、酸化アルミ、酸化タンタル等の金属酸化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛等の金属複合酸化物が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、ゲート絶縁層40は、単層構成のものに限定されず、複数層の積層構成のものであってもよい。
このゲート電極50の構成材料としては、公知の電極材料であれば、種類は特に限定されるものではない。具体的には、Cr、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pd、In、Ni、Nd、Coまたはこれらを含む合金のような金属材料、およびそれらの酸化物等を用いることができる。
ゲート電極50の平均厚さは、特に限定されないが、0.1〜2000nm程度であるのが好ましく、1〜1000nm程度であるのがより好ましい。
このような薄膜トランジスタ1では、ソース電極20aおよびドレイン電極20bの間に電圧を印加した状態で、ゲート電極50にゲート電圧を印加すると、有機半導体層30のゲート絶縁層40との界面付近にチャネルが形成され、チャネル領域をキャリア(正孔)が移動することで、ソース電極20aおよびドレイン電極20bの間に電流が流れる。
一方、ゲート電極50に電圧が印加されているON状態では、有機半導体層30のゲート絶縁層40に面した部分に電荷が誘起され、チャネル(キャリアの流路)が形成される。この状態でソース電極20aおよびドレイン電極20bの間に電圧を印加すると、チャネル領域を通って電流が流れる。
図1に示す薄膜トランジスタ1の製造方法は、基板10上にソース電極20aおよびドレイン電極20bを形成する工程[A1]と、ソース電極20aおよびドレイン電極20bを覆うように有機半導体層30を形成する工程[A2]と、有機半導体層30上にゲート絶縁層40を形成する工程[A3]と、ゲート絶縁層40上にゲート電極50を形成する工程[A4]とを有している。
まず、基板10上に、ソース電極20aおよびドレイン電極20bを形成する(図2(a)参照。)。
このソース電極20aおよびドレイン電極20bは、例えば、エッチング法、リフトオフ法等を用いて形成することができる。
導電性粒子を含む導電性材料としては、金属微粒子を分散させた分散液、導電性粒子を含むポリマー混合物等が挙げられる。
また、導電性有機材料を含む導電性材料としては、導電性有機材料の溶液または分散液が挙げられる。
次に、ソース電極20aおよびドレイン電極20bを覆うように、有機半導体層30を形成する(図2(b)参照。)。
有機半導体層30は、有機半導体材料と、有機溶媒とを含む有機半導体用組成物を、ソース電極20aおよびドレイン電極20bを覆うように供給し、その後、必要に応じて後処理を施すことによって形成する。
有機半導体材料としては、少なくとも1つのチオフェン環を含む構造単位(以下、単に「構造単位」とも言う。)を繰り返し単位とする有機半導体材料を使用する。このような有機半導体材料は、チオフェン環がπ共役系を有することによって、高いキャリア移動度が得られる。したがって、かかる有機半導体材料を使用することにより、特性に優れた薄膜トランジスタを製造することができる。
ここで、シスデカリンは、デカリン(デカヒドロナフタレン)の幾何異性体の1種であり、図4(a)に示すような特異な立体構造を有し、一般的な有機溶媒に比べて立体障害性が大きい。すなわち、特異な立体構造を有するシスデカリンを含む有機溶媒中に、少なくとも1つのチオフェン環を含む構造単位を繰り返し単位とする有機半導体材料を溶解させると、有機半導体材料は、シスデカリンの干渉(立体障害)により、チオフェン環を中心にして凝集して析出するのが妨げられる。その結果、長期にわたって安定的な有機半導体用組成物が得られる。
また、かかる有機半導体用組成物では、有機溶媒におけるシスデカリンの含有率が、15wt%以上であるのは好ましい。これにより、有機半導体用組成物が十分に安定したものとなる。
また、一般に、有機半導体層を構成する分子は、その分子構造において平面性が高いことが好ましい。これにより、分子における共役長が長くなり、分子間相互作用が強くなって有機半導体層の結晶性が向上することとなる。その結果、有機半導体層におけるキャリア移動度の向上を図ることができる。
特に、上記の物質群の中でも、トランスデカリン(トランス型デカヒドロナフタレン)が好ましい。トランスデカリンは、図4(b)に示すような構造を有しており、デカリン(デカヒドロナフタレン)の幾何異性体の1種である。このようなトランスデカリンは、有機半導体材料に対する第二ビリアル係数がシスデカリンよりも小さく、また、シスデカリンとの相溶性も高いものである。このため、有機半導体用組成物の長期安定性を維持しつつ、有機半導体層の結晶性を高め、キャリア移動度の向上を図ることができる。
また、第二ビリアル係数は、例えば、静的光散乱光度計(SLS)によって測定することができる。
また、有機半導体材料が有する繰り返し単位にアルキル鎖が含まれている場合、このアルキル鎖の炭素数は、4〜20程度であるのが好ましく、6〜10程度であるのがより好ましい。これにより、有機半導体材料の有機溶媒に対する溶解性を十分に維持しつつ、アルキル鎖の長さを、隣接する繰り返し単位間において、アルキル鎖同士が立体構造的な障害を特に生じ難い程度の長さとすることができる。なお、繰り返し単位内に複数のアルキル鎖を有する場合、前述のアルキル鎖の炭素数は、1つのアルキル鎖における炭素数のことを言う。また、アルキル鎖が途中で分枝している場合は、アルキル鎖において、主鎖に結合している基部側から、分枝した各末端までのそれぞれの炭素数のことを言う。
このようなπ共役系構造は、単結合と二重結合とが交互に結合した構造であり、例えば、フルオレン環、ピロール環、アニリン、カルバゾール、アセチレン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせても用いることができるが、特に、フルオレン環が好ましい。フルオレン環はキャリア移動度が特に高いため、フルオレン環に起因するキャリア移動度の低下を特に確実に防止することができる。
以上で説明したような有機半導体材料の具体例としては、下記化学式(1)で表されるフルオレン−ビチオフェン共重合体(F8T2)等が挙げられる。
また、その他の有機半導体材料としては、例えば、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)(P3HT)、ポリ(3−オクチルチオフェン)のような、下記化学式(2)で表されるポリ(3−アルキルチオフェン)等の高分子系のものが挙げられ、これらを単独で用いることもでき、F8T2と組み合わせて用いることもできる。
有機半導体用組成物における有機半導体材料の含有率は、0.1〜5wt%程度であるのが好ましく、0.5〜2wt%程度であるのがより好ましい。これにより、有機半導体材料の析出を確実に防止しつつ、十分な膜厚の有機半導体層を形成することができる。
有機半導体形成用液状材料を基板10上に供給する方法としては、例えば、スピンコート法やディップコート法のような塗布法、インクジェット印刷法(液滴吐出法)やスクリーン印刷法のような印刷法等が挙げられる。
また、本発明の有機半導体用組成物で用いる有機溶媒は、その組成にもよるが、シスデカリンの沸点が室温より十分に高いので、インクジェット法で問題となる液状材料のノズル面での乾燥を防止することができ、良好な吐出特性を得ることができる。
これにより、ソース電極20aおよびドレイン電極20bを覆うように有機半導体層30が形成される。このとき、ソース電極20aおよびドレイン電極20bとの間には、チャネル領域が形成される。
次に、有機半導体層30上に、ゲート絶縁層40を形成する(図3(c)参照。)。
例えば、ゲート絶縁層40を有機高分子材料で構成する場合、ゲート絶縁層40は、有機高分子材料またはその前駆体を含む溶液を、有機半導体層30上を覆うように塗布(供給)した後、必要に応じて、この塗膜に対して後処理(例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等)を施すことにより形成することができる。
また、ゲート絶縁層40を無機材料で構成する場合、ゲート絶縁層40は、例えば、熱酸化法、CVD法、SOG法により形成することができる。また、原材料にポリシラザンを用いることにより、ゲート絶縁層40として、シリカ膜、窒化珪素膜を湿式プロセスで成膜することが可能となる。
次に、ゲート絶縁膜40上に、ゲート電極50を形成する(図3(d)参照。)。
まず、ゲート電極50の形成に先立って、金属膜(金属層)を形成する。
この金属膜は、例えば、プラズマCVD、熱CVD、レーザーCVDのような化学蒸着法(CVD)、蒸着、スパッタリング(低温スパッタリング)、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、MOD法、金属箔の接合等により形成することができる。
この金属膜の除去には、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
その後、レジスト層を除去することにより、ゲート電極50が得られる。
導電性粒子を含む導電性材料としては、金属微粒子を分散させた分散液、導電性粒子を含むポリマー混合物等が挙げられる。
ゲート絶縁層40上に導電性材料を塗布(供給)する方法としては、例えば、前記工程[A2]で挙げた塗布法、印刷法等を用いることができる。
以上のような工程を経て、第1実施形態の薄膜トランジスタ1が得られる。
次に、本発明の有機半導体用組成物を使用して製造される薄膜トランジスタの第2実施形態について説明する。
図5は、本発明の有機半導体用組成物を使用して製造される薄膜トランジスタの第2実施形態を示す概略断面図である。
第2実施形態の薄膜トランジスタ1は、各電極の配設位置が異なる以外は、前記第1実施形態の薄膜トランジスタ1と同様である。
すなわち、図5に示す薄膜トランジスタ1は、ゲート電極50がゲート絶縁層40を介して、ソース電極20aおよびドレイン電極20bより基板10側に位置するボトムゲート型の薄膜トランジスタである。
このような薄膜トランジスタ1も、前記第1実施形態の薄膜トランジスタ1とほぼ同様にして製造することができる。
このような第2実施形態の薄膜トランジスタ1によっても、前記第1実施形態の薄膜トランジスタ1と同様の作用・効果が得られる。
なお、本発明の有機半導体用組成物によって有機半導体層を形成する電子デバイスは、薄膜トランジスタに限定されるものではなく、例えば有機EL素子や光電変換素子等にであってもよい。
次に、前述したような薄膜トランジスタ1を備えるアクティブマトリクス装置(電子デバイスの形成された基板)が組み込まれた電気光学装置について、電気泳動表示装置を一例に説明する。なお、アクティブマトリクス装置の製造方法は、基板10上に、例えば前述の薄膜トランジスタ1の製造方法を用いて複数の薄膜トランジスタ1を形成するものである。
図6に示す電気泳動表示装置200は、基板500上に設けられたアクティブマトリクス装置300と、このアクティブマトリクス装置300に電気的に接続された電気泳動表示部400とで構成されている。
図7に示すように、アクティブマトリクス装置300は、互いに直交する複数のデータ線301と、複数の走査線302と、これらのデータ線301と走査線302との各交点付近に設けられた薄膜トランジスタ1とを有している。
図6に示すように、電気泳動表示部400は、基板500上に、順次積層された、画素電極401と、マイクロカプセル402と、透明電極(共通電極)403および透明基板404とを有している。
画素電極401は、マトリクス状に、すなわち、縦横に規則正しく配列するように分割されている。
各カプセル402内には、それぞれ、特性の異なる複数種の電気泳動粒子、本実施形態では、電荷および色(色相)の異なる2種の電気泳動粒子421、422を含む電気泳動分散液420が封入されている。
このような電気泳動表示装置200では、1本あるいは複数本の走査線302に選択信号(選択電圧)を供給すると、この選択信号(選択電圧)が供給された走査線302に接続されている薄膜トランジスタ1がONとなる。
これにより、画素電極401と透明電極403との間に電界が生じ、この電界の方向、強さ、電気泳動粒子421、422の特性等に応じて、電気泳動粒子421、422は、いずれかの電極に向かって電気泳動する。
したがって、走査線302への選択信号の供給および停止、あるいは、データ線301へのデータの供給および停止を適宜組み合わせて行うことにより、電気泳動表示装置200の表示面側(透明基板404側)に、所望の画像(情報)を表示させることができる。
また、本実施形態の電気泳動表示装置200は、アクティブマトリクス装置300を有することにより、特定の走査線302に接続された薄膜トランジスタ1を選択的かつ確実にON/OFFすることができるので、クロストークの問題が生じにくく、また、回路動作の高速化が可能であることから、高品位の画像(情報)を得ることができる。
なお、前述したような薄膜トランジスタ1を備えるアクティブマトリクス装置が組み込まれた電気光学装置は、このような電気泳動表示装置200への適用に限定されるものではなく、例えば、液晶装置、有機または無機EL装置等の表示装置、あるいは発光装置に適用することもできる。
このような電気泳動表示装置200は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、電気泳動表示装置200を備える電子機器について説明する。
<<電子ペーパー>>
まず、電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。
この図に示す電子ペーパー600は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体601と、表示ユニット602とを備えている。
このような電子ペーパー600では、表示ユニット602が、前述したような電気泳動表示装置200で構成されている。
次に、電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
図9は、電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図であり、(a)は断面図、(b)は平面図である。
この図に示すディスプレイ800は、本体部801と、この本体部801に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー600とを備えている。なお、この電子ペーパー600は、前述したような構成、すなわち、図8に示す構成と同様のものである。
このようなディスプレイ800では、電子ペーパー600は、本体部801に着脱自在に設置されており、本体部801から取り外した状態で携帯して使用することもできる。
なお、電子機器は、以上のようなものへの適用に限定されず、例えば、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、電気泳動表示装置200を適用することが可能である。
例えば、本発明の各製造方法で製造された、トランジスタ、アクティブマトリクス装置、電気光学装置および電子機器の各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することもできる。
1−1.液状材料(本発明の有機半導体用組成物)の調製
以下に示すようにして、液状材料No.1〜48を、それぞれ調製した。
(実施例A)
((液状材料No.1))
フルオレン−ビチオフェン共重合体(F8T2)を、シクロヘキサン:シスデカリンが85wt%:15wt%の混合溶媒に、1wt%の割合で分散・溶解することによって、液状材料を調製した。
((液状材料No.2〜24))
F8T2を分散・溶解する混合溶媒を、表1に示すように変更した以外は、前記液状材料No.1と同様にして、液状材料を調製した。
(比較例A)
((液状材料No.25〜48))
F8T2を、表2に示す有機溶媒に混合した以外は、前記液状材料No.1と同様にして、液状材料を調製した。
各液状材料について、それぞれ、室温環境下に放置し、F8T2が析出するまでの時間を測定した。
この結果を表1、2に示す。
特に、表2に示す比較例Aの液状材料No.27および40〜47では、F8T2をほとんど溶解しなかったが、表1に示す実施例Aの液状材料No.3および16〜23において、各有機溶媒にシスデカリンを添加することにより、F8T2を溶解することができた。これにより、シスデカリンの溶解性向上の効果がより明らかとなった。
(実施例B)
以下に示すようにして、サンプルNo.1〜11の薄膜トランジスタを、それぞれ、200個ずつ製造した。
((サンプルNo.1))
まず、ガラス基板(NECコーニング社製、「OA10」)を用意し、水を用いて洗浄した後、乾燥した。
そして、ガラス基板のレジスト層側の面に、蒸着法により金の薄膜を形成した後、レジスト層を剥離した。
これにより、平均厚さ100nmのソース電極およびドレイン電極を形成した。
なお、酸素プラズマ処理の条件は、以下に示す通りである。
処理ガス :純酸素ガス
処理ガスの流量:100sccm
RFパワー :0.05W/cm2
処理時間 :300秒
雰囲気温度 :25℃
雰囲気圧力 :1×10−1Pa
また、ソース電極とドレイン電極との距離(チャネル長L)は20μm、チャネル幅Wは1mmであった。
これにより、平均厚さ50nmの有機半導体層を形成した。
これにより、平均厚さ(合計)500nmの2層構成のゲート絶縁層を形成した。
これにより、平均厚さ100nm、平均幅30μmのゲート電極を形成した。
以上の工程により、サンプルNo.1の薄膜トランジスタを得た。
((サンプルNo.2〜5))
有機半導体用組成物の有機溶媒を、表3に示すように変更した以外は、前記サンプルNo.1と同様にして、薄膜トランジスタを製造した。
(比較例B)
((サンプルNo.6〜11))
有機半導体層形成用液体材料の有機溶媒を、表3に示すように変更した以外は、前記サンプルNo.1と同様にして、薄膜トランジスタを製造した。
各サンプルNo.の薄膜トランジスタについて、それぞれ、窒素囲気下において、S値を測定した。
ここで、S値とは、ドレイン電流の値が1桁上昇するのに要するゲート電圧の値である。
この結果を表3に示す。
なお、表3中の各数値は、200個の薄膜トランジスタの平均値である。
Claims (16)
- 少なくとも1つのチオフェン環を含む構造単位を繰り返し単位とする有機半導体材料と、シスデカリンを含有する有機溶媒とを含むことを特徴とする有機半導体用組成物。
- 前記有機溶媒におけるシスデカリンの含有率は、15wt%以上である請求項1に記載の有機半導体用組成物。
- 前記有機溶媒は、さらに、前記有機半導体材料に対する第二ビリアル係数が、シスデカリンより小さい物質を含む請求項1または2に記載の有機半導体用組成物。
- 前記物質は、トランスデカリンである請求項3に記載の有機半導体用組成物。
- 前記有機溶媒におけるシスデカリンとトランスデカリンの比率は、重量比で3:7〜7:3である請求項4に記載の有機半導体用組成物。
- 前記構造単位は、主鎖上にπ共役系構造を含む請求項1ないし5のいずれかに記載の有機半導体用組成物。
- 前記π共役系構造は、フルオレン環である請求項6に記載の有機半導体用組成物。
- 前記構造単位は、アルキル鎖を含み、該アルキル鎖は、前記フルオレン環に結合している請求項7に記載の有機半導体用組成物。
- 前記構造単位は、アルキル鎖を含む請求項1ないし7のいずれかに記載の有機半導体用組成物。
- 前記アルキル鎖の炭素数は、4〜20である請求項8または9に記載の有機半導体用組成物。
- 前記有機半導体材料中の前記繰り返し単位の平均数は、2〜500である請求項1ないし10のいずれかに記載の有機半導体用組成物。
- 前記有機半導体材料の含有率は、0.1〜5wt%である請求項1ないし11のいずれかに記載の有機半導体用組成物。
- ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極と、有機半導体層と、前記ゲート電極に対して前記ソース電極および前記ドレイン電極を絶縁するゲート絶縁膜とを備えるトランジスタの製造方法であって、
少なくとも1つのチオフェン環を含む構造単位を繰り返し単位とする有機半導体材料と、シスデカリンを含有する有機溶媒とを含む有機半導体用組成物を塗布して前記有機半導体層を形成することを特徴とするトランジスタの製造方法。 - 請求項13に記載のトランジスタの製造方法を用いることを特徴とするアクティブマトリクス装置の製造方法。
- 請求項14に記載のアクティブマトリクス装置の製造方法を用いることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
- 請求項15に記載の電気光学装置の製造方法を用いることを特徴とする電子機器の製造方法。
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