JP2010021402A - Organic tft - Google Patents

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JP2010021402A JP2008181208A JP2008181208A JP2010021402A JP 2010021402 A JP2010021402 A JP 2010021402A JP 2008181208 A JP2008181208 A JP 2008181208A JP 2008181208 A JP2008181208 A JP 2008181208A JP 2010021402 A JP2010021402 A JP 2010021402A
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潤 山田
Takeya Hirao
雄也 平尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic TFT (Thin Film Transistor) which has superior characteristics and high reliability without making the manufacturing process thereof complicated and expensive. <P>SOLUTION: The organic TFT has a source electrode/drain electrode and a source bus which are formed separately and discontinuously on a first base layer, an organic semiconductor film formed by dripping an organic semiconductor solution onto the source electrode/drain electrode, and a conductive pattern formed on a second base layer, the source electrode and source bus being electrically connected to each other through the conductive pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機TFTに関する。   The present invention relates to an organic TFT.

近年、基板上に薄膜トランジスタ(以下、TFTとも記す)を形成する技術が大幅に進歩し、特にアクティブマトリクス型の大画面表示装置の駆動素子への応用開発が進められている。現在実用化されているTFTは、a−Siやpoly−SiといったSi系の無機材料で製造されているが、このような無機材料を用いたTFTの製造においては、真空プロセスや高温プロセスを必要とし、製造コストに大きく影響を及ぼしている。   In recent years, a technique for forming a thin film transistor (hereinafter also referred to as TFT) on a substrate has greatly advanced, and in particular, application development to a drive element of an active matrix type large screen display device has been advanced. TFTs that are currently in practical use are manufactured with Si-based inorganic materials such as a-Si and poly-Si, but the manufacture of TFTs using such inorganic materials requires a vacuum process or a high-temperature process. And greatly affects the manufacturing cost.

そこで、このような問題に対応する為、近年、有機材料を用いたTFT(以下、有機TFTとも記す)が種々検討されている。有機材料は無機材料に比べ、材料の選択肢が広く、また、有機TFTの製造工程においては、前述の真空プロセス、高温プロセスに代わり、印刷、塗布といった生産性に優れたプロセスが用いられる為、製造コストを抑えることができる。さらに耐熱性の乏しい、例えばプラスティックフィルム基板等にも形成することができる可能性があり、多方面への応用が期待されている。   Therefore, in order to deal with such problems, various TFTs using organic materials (hereinafter also referred to as organic TFTs) have been studied in recent years. Organic materials have a wider choice of materials than inorganic materials, and the manufacturing process of organic TFTs uses processes with excellent productivity such as printing and coating instead of the vacuum process and high temperature process described above. Cost can be reduced. Furthermore, it may be formed on, for example, a plastic film substrate having poor heat resistance, and is expected to be applied to various fields.

有機半導体材料の塗布方法としては、有機半導体材料を溶解した溶液を直接塗布するインクジェット法、ディスペンサ法等の液滴塗布技術が知られている。有機半導体溶液は、このような印刷法に適するように調製できる為、有機半導体膜をパターンニングすることが可能である。これらの技術は、1.真空プロセスが不要、2.材料の浪費がない、3.直接パターニングできる為フォトリソグラフィ法と比べてエッチング工程が不要、といった利点がある。これにより、製造コストを抑えることができ、多方面で鋭意研究が行われている。   As a method for applying the organic semiconductor material, there are known droplet application techniques such as an inkjet method and a dispenser method in which a solution in which the organic semiconductor material is dissolved is directly applied. Since the organic semiconductor solution can be prepared so as to be suitable for such a printing method, the organic semiconductor film can be patterned. These techniques are: 1. No vacuum process is required. 2. There is no waste of materials. Since direct patterning is possible, there is an advantage that an etching process is not required as compared with the photolithography method. As a result, manufacturing costs can be reduced, and extensive research has been conducted.

ところで、このような有機TFTにおいて、優れた電気特性と高い信頼性を得る為には、有機半導体膜を適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成する必要がある。しかしながら、有機TFTの有機半導体膜をインクジェット法やディスペンサ法等の印刷法を用いて形成する際には、有機半導体溶液の安定性、ノズル面の乾燥によるノズル詰り、ノズル面の乾燥によるノズル面の濃度上昇により滴下された有機半導体溶液の液滴の滴下速度のばらつき、滴下された液滴の着弾に至るまでの曲がり、等滴下に関して種々の不安定要素がある。また、滴下された液滴の着弾位置の表面状態や液滴の接触角によっては液滴が着弾位置から移動する場合がある。この為、50μmの精度が限界であり、フォトリソグラフィ法に優る高精細化は困難である。さらに、滴下された液滴が乾燥に至る前に濡れ広がり、隣接する画素にまで到達することにより、クロストークやリーク電流の増加等に繋がるパターニング不良、また、充分な膜厚が得られないこと、等によりトランジスタの良好な特性が得られないといった問題がある。   By the way, in such an organic TFT, in order to obtain excellent electrical characteristics and high reliability, it is necessary to accurately form an organic semiconductor film at a predetermined position with an appropriate film thickness. However, when the organic semiconductor film of the organic TFT is formed by using a printing method such as an inkjet method or a dispenser method, the stability of the organic semiconductor solution, nozzle clogging due to drying of the nozzle surface, There are various unstable factors related to dropping, such as variations in the dropping speed of the dropped organic semiconductor solution due to the increase in concentration, bending until the dropped liquid drops landing, and the like. Further, depending on the surface state of the landing position of the dropped liquid droplet and the contact angle of the liquid droplet, the liquid droplet may move from the landing position. For this reason, the accuracy of 50 μm is the limit, and it is difficult to achieve high definition over the photolithography method. Furthermore, when the dropped droplets spread out before reaching dryness and reach adjacent pixels, patterning defects that lead to increased crosstalk and leakage current, and sufficient film thickness cannot be obtained. There is a problem that good characteristics of the transistor cannot be obtained.

高精細化の1つの方法として、液滴の小径化が提案されているが、ノズル詰りや滴下された液滴の着弾に至るまでの曲がりに関しては、小径化する程不利になる為、得策とはいえない。   As one of the methods for achieving high definition, the droplet diameter has been proposed to be small. However, since the nozzle clogging and the bending until the droplets are landed are more disadvantageous, the smaller the diameter, the better. I can't say that.

そこで、このような問題に対応する為に種々の技術が検討されている。例えば、撥液性を有する薄膜の上で液滴を滴下したい所定の位置にプラズマを照射し親液性にし、撥液性を有する周縁部に囲まれた親液性を有する領域を設ける。これにより、滴下された液滴の塗布領域外への流出を防止し、印刷精度を高める技術が知られている(特許文献1参照)。   Therefore, various techniques have been studied to deal with such problems. For example, plasma is applied to a predetermined position where a droplet is desired to be dropped on a thin film having liquid repellency to make it lyophilic, and a region having lyophilicity surrounded by a peripheral part having liquid repellency is provided. As a result, a technique is known in which the dropped droplets are prevented from flowing out of the application region and the printing accuracy is improved (see Patent Document 1).

また、下地層の上に形成されたソース電極・ドレイン電極の上に感光物質を含む疎水性(撥液性)を有するアクリル系合成樹脂からなる有機膜パターンを形成し、ソース電極・ドレイン電極の対向する所定の領域に開口部を設ける。そして、該開口部により露出した下地層に酸素プラズマを照射し親水性(親液性)にする。すなわち、有機膜パターンの表面は疎水性を有し、開口部の下地層は親水性を有する為、有機薄膜パターンがバンク(障壁)となる。これにより、滴下された液滴の塗布領域外への流出を防止し、印刷精度を高める技術が知られている(特許文献2参照)。
WO2004/096451 特開2007−288130号公報
In addition, an organic film pattern made of an acrylic synthetic resin having hydrophobicity (liquid repellency) containing a photosensitive material is formed on the source electrode / drain electrode formed on the base layer, and the source electrode / drain electrode Openings are provided in predetermined areas facing each other. Then, the underlying layer exposed through the opening is irradiated with oxygen plasma to make it hydrophilic (lyophilic). That is, the surface of the organic film pattern is hydrophobic and the underlying layer of the opening is hydrophilic, so that the organic thin film pattern becomes a bank (barrier). As a result, a technique is known in which the dropped liquid droplets are prevented from flowing out of the application region and the printing accuracy is improved (see Patent Document 2).
WO2004 / 096551 JP 2007-288130 A

しかしながら、特許文献1、特許文献2に開示されている方法では、下地層を親液化する為に、プラズマ照射といった工程を要し、さらに、特許文献2の場合は、有機膜パターンに開口部を設けバンクを形成する為に、フォトリソグラフィ法といった工程が必要となる。この為、製造工程の複雑化と製造コストの高価格化を招くといった問題がある。   However, the methods disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 require a step of plasma irradiation in order to make the underlayer lyophilic. Further, in Patent Document 2, an opening is formed in the organic film pattern. In order to form the provided bank, a process such as a photolithography method is required. For this reason, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated and the manufacturing cost increases.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、製造工程の複雑化と高価格化を招くことなく、優れた特性と高い信頼性を得ることができる有機TFTを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an organic TFT capable of obtaining excellent characteristics and high reliability without incurring complicated manufacturing process and high price. .

上記目的は、下記の1乃至9いずれか1項に記載の発明によって達成される。   The above object is achieved by the invention described in any one of 1 to 9 below.

1.第1の下地層の上に分離して不連続に形成されたソース電極・ドレイン電極およびソースバスと、
前記ソース電極・ドレイン電極の上に有機半導体溶液を滴下し形成された有機半導体膜と、
第2の下地層の上に形成された導電パターンと、を有し、
前記ソース電極と前記ソースバスは、前記導電パターンを介して電気的に接続されていることを特徴とする有機TFT。
1. A source electrode / drain electrode and a source bus that are discontinuously formed on the first underlayer;
An organic semiconductor film formed by dropping an organic semiconductor solution on the source / drain electrodes;
A conductive pattern formed on the second underlayer,
The organic TFT, wherein the source electrode and the source bus are electrically connected through the conductive pattern.

2.前記第1の下地層はゲート絶縁膜、前記第2の下地層はベース基板であることを特徴とする前記1に記載の有機TFT。   2. 2. The organic TFT as described in 1 above, wherein the first underlayer is a gate insulating film, and the second underlayer is a base substrate.

3.前記第2の下地層の上には、前記導電パターンおよびゲート電極が同じ材料で同時に形成されていることを特徴とする前記2に記載の有機TFT。   3. 3. The organic TFT as described in 2 above, wherein the conductive pattern and the gate electrode are simultaneously formed of the same material on the second base layer.

4.前記第1の下地層はゲート絶縁膜、前記第2の下地層は半導体保護膜であることを特徴とする前記1に記載の有機TFT。   4). 2. The organic TFT as described in 1 above, wherein the first underlayer is a gate insulating film, and the second underlayer is a semiconductor protective film.

5.前記第2の下地層の上には、前記導電パターンおよび画素電極が同じ材料で同時に形成されていることを特徴とする前記4に記載の有機TFT。   5. 5. The organic TFT as described in 4 above, wherein the conductive pattern and the pixel electrode are simultaneously formed of the same material on the second base layer.

6.前記第1の下地層はベース基板、前記第2の下地層はゲート絶縁膜であることを特徴とする前記1に記載の有機TFT。   6). 2. The organic TFT as described in 1 above, wherein the first base layer is a base substrate, and the second base layer is a gate insulating film.

7.前記第2の下地層の上には、前記導電パターンおよびゲート電極が同じ材料で同時に形成されていることを特徴とする前記6に記載の有機TFT。   7). 7. The organic TFT as described in 6 above, wherein the conductive pattern and the gate electrode are simultaneously formed of the same material on the second base layer.

8.前記ソース電極と前記ソースバスは、前記第1の下地層または前記第2の下地層に設けられた開口部を通して前記導電パターンと電気的に接続されていることを特徴とする前記1乃至7のいずれか1項に記載の有機TFT。   8). The first to seventh aspects, wherein the source electrode and the source bus are electrically connected to the conductive pattern through an opening provided in the first base layer or the second base layer. The organic TFT according to any one of the above items.

9.前記有機半導体溶液は、インクジェット法またはディスペンサ法を用いて滴下されることを特徴とする前記1乃至8のいずれか1項に記載の有機TFT。   9. 9. The organic TFT according to any one of 1 to 8, wherein the organic semiconductor solution is dropped using an ink jet method or a dispenser method.

本発明によれば、ソース電極とソースバスを、第1の下地層の上に分離して不連続に形成し、第2の下地層の上に形成された導電パターンを介して接続する構成とした。これにより、ソース電極・ドレイン電極の上に有機半導体溶液を滴下し有機半導体膜を形成する際、滴下された有機半導体溶液の液滴がソースバスへ濡れ広がることがない。その結果、有機半導体膜を適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成することができ、製造工程の複雑化と高価格化を招くことなく、優れた特性と高い信頼性を得ることができる。   According to the present invention, the source electrode and the source bus are separated and formed discontinuously on the first underlayer, and are connected via the conductive pattern formed on the second underlayer. did. Thus, when the organic semiconductor solution is dropped on the source / drain electrodes to form the organic semiconductor film, the dropped organic semiconductor solution droplets do not spread to the source bath. As a result, the organic semiconductor film can be accurately formed at a predetermined position with an appropriate film thickness, and excellent characteristics and high reliability can be obtained without incurring complicated manufacturing processes and high costs. .

以下図面に基づいて、本発明に係る有機TFTの実施の形態を説明する。尚、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。   Embodiments of an organic TFT according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, although this invention is demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to this embodiment.

〔実施形態1〕
最初に実施形態1による有機TFTの構成を図1を用いて説明する。図1において、紙面左図は実施形態1による有機TFT1の平面模式図、右図は断面模式図である。
[Embodiment 1]
First, the structure of the organic TFT according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the left drawing is a schematic plan view of the organic TFT 1 according to the first embodiment, and the right drawing is a schematic sectional view.

有機TFT1は、図1に示すように、ベース基板P、ゲート電極G、導電パターンCP、ゲート絶縁膜IF、ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSB、有機半導体膜SF、及び図示しない半導体保護膜等から構成される、ボトムゲートボトムコンタクト型の有機TFTである。   As shown in FIG. 1, the organic TFT 1 includes a base substrate P, a gate electrode G, a conductive pattern CP, a gate insulating film IF, a source electrode S / drain electrode D, a source bus SB, an organic semiconductor film SF, and a semiconductor protection not shown. This is a bottom gate bottom contact type organic TFT composed of a film or the like.

このような構成の有機TFT1において、ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSBは、ゲート絶縁膜IF(第1の下地層)の上に分離して不連続に形成され、ソース電極SとソースバスSBは、ベース基板P(第2の下地層)の上に形成された導電パターンCPを介して接続されている。   In the organic TFT 1 having such a configuration, the source electrode S / drain electrode D and the source bus SB are discontinuously formed on the gate insulating film IF (first underlayer), and the source electrode S and the source The bus SB is connected via a conductive pattern CP formed on the base substrate P (second base layer).

ソース電極S・ドレイン電極Dは、金属薄膜で形成されている為、周辺のゲート絶縁膜IFの表面よりも表面エネルギーが高く有機半導体溶液が濡れ広がりやすい。この為、有機半導体溶液を滴下する際、ソース電極SとソースバスSBとがゲート絶縁膜IFの上で連続して形成されていると、滴下された有機半導体溶液は、ソースバスSBの方向へ濡れ広がりチャネル部に残留する溶液量が減少する。その結果、有機半導体膜SFをチャネル部に適正な膜厚で安定して形成することが困難である。   Since the source electrode S and the drain electrode D are formed of a metal thin film, the surface energy is higher than the surface of the peripheral gate insulating film IF, and the organic semiconductor solution is likely to spread. Therefore, when the organic semiconductor solution is dropped, if the source electrode S and the source bus SB are continuously formed on the gate insulating film IF, the dropped organic semiconductor solution is moved in the direction of the source bus SB. The amount of solution remaining in the wetting spread channel portion is reduced. As a result, it is difficult to stably form the organic semiconductor film SF with an appropriate film thickness in the channel portion.

そこで、本願発明者らは、これらの問題に対応する為、鋭意検討した結果、ソース電極SとソースバスSBを、ゲート絶縁膜IFの上に分離して不連続に形成し、ベース基板Pの上に形成された導電パターンCPを介して接続する構成を見出した。これにより、ソース電極S・ドレイン電極Dの上に有機半導体溶液を滴下し有機半導体膜SFを形成する際、滴下された有機半導体溶液の液滴がソースバスSBへ濡れ広がるのを防止することができ、有機半導体膜SFを適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成することができる。   Therefore, the inventors of the present application have made extensive studies in order to deal with these problems. As a result, the source electrode S and the source bus SB are separated and formed discontinuously on the gate insulating film IF. The present inventors have found a configuration in which connection is made through the conductive pattern CP formed on the top. Accordingly, when the organic semiconductor solution is dropped on the source electrode S / drain electrode D to form the organic semiconductor film SF, it is possible to prevent the dropped droplet of the organic semiconductor solution from spreading onto the source bus SB. In addition, the organic semiconductor film SF can be accurately formed at a predetermined position with an appropriate film thickness.

次に、このような構成の有機TFT1の製造工程の一例を図2を用いて説明する。図2(a)〜図2(e)は、有機TFT1の製造工程の一例を示す模式図であり、紙面左図は平面模式図、右図は断面模式図である。   Next, an example of the manufacturing process of the organic TFT 1 having such a configuration will be described with reference to FIG. FIG. 2A to FIG. 2E are schematic diagrams illustrating an example of the manufacturing process of the organic TFT 1. The left diagram on the paper is a schematic plan view, and the right diagram is a schematic sectional view.

最初に、ベース基板Pの上にゲート電極G、導電パターンCPを形成する(図2(a))。ベース基板Pの材料は、特に限定されることはなく、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス等のガラスやフレキシブルなプラスティックフィルム等の樹脂製シートを用いることができる。プラスティックフィルムとしては、具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタラート(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)、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。このようなプラスティ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させることができる。また、ステンレスや真鍮などの金属板を用いることもできる。   First, the gate electrode G and the conductive pattern CP are formed on the base substrate P (FIG. 2A). The material of the base substrate P is not particularly limited. For example, glass such as soda glass or non-alkali glass, or a resin sheet such as a flexible plastic film can be used. Specific examples of the plastic film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC), and cellulose acetate propionate. Examples thereof include a film made of (CAP) or the like. By using such a plastic film, the weight can be reduced as compared with the case of using a glass substrate, the portability can be improved, and the resistance to impact can be improved. A metal plate such as stainless steel or brass can also be used.

ゲート電極G、導電パターンCPの材料としては、スパッタリング法や蒸着で薄膜を形成する場合は、Au、Ag、Pb、Al、Cr、Pt、Cu、Mo、ITOやこれらにドーパントを加えた材料等を用いることができる。液滴塗布法の場合は、Agナノ粒子、Auナノ粒子、AgPbナノ粒子等の金属ナノ粒子を溶媒に分散した金属ナノ粒子インク、ITOナノ粒子等の金属酸化物を溶媒に分散した金属酸化物ナノ粒子インク、PEDOT/PSS等の有機材料を溶媒に分散した有機材料分散インク等を用いることができる。形成方法としては、スパッタリング法や蒸着法等を用いて電極材料の薄膜が表面に形成されたベース基板Pを、フォトリソグラフィ法を用いてパターンニングする方法や、種々の印刷法やインクジェット法等の液滴塗布法を用いて所望の部分のみに薄膜を形成することができる。   As materials for the gate electrode G and the conductive pattern CP, Au, Ag, Pb, Al, Cr, Pt, Cu, Mo, ITO, a material obtained by adding a dopant to these when a thin film is formed by sputtering or vapor deposition, etc. Can be used. In the case of the droplet coating method, metal nanoparticle ink in which metal nanoparticles such as Ag nanoparticles, Au nanoparticles, and AgPb nanoparticles are dispersed in a solvent, and metal oxide in which metal oxides such as ITO nanoparticles are dispersed in a solvent An organic material-dispersed ink in which an organic material such as nanoparticle ink or PEDOT / PSS is dispersed in a solvent can be used. As a forming method, a method of patterning a base substrate P on which a thin film of an electrode material is formed using a sputtering method or a vapor deposition method using a photolithography method, various printing methods, an inkjet method, or the like A thin film can be formed only on a desired portion by using a droplet coating method.

次に、ゲート絶縁膜IFを形成する(図2(b))。ゲート絶縁膜IFの材料としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン等の無機酸化物や、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物を用いることができる。あるいは、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、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、シアノエチルプルラン等の有機化合物等も用いることができる。形成方法としては、例えば、真空蒸着法、CVD法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法等のほか、スピンコート等の塗布法によって形成された絶縁膜を、フォトリソグラフィ法等を用いてパターニングする方法や、種々の印刷法やインクジェット等の液滴塗布法を用いて所望の部分のみに薄膜を形成することができる。尚、この時、ゲート絶縁膜IFの導電パターンCPの両端に位置する領域には、開口部IFa、IFbを形成する。   Next, the gate insulating film IF is formed (FIG. 2B). As a material of the gate insulating film IF, inorganic oxides such as silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide, and inorganic nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride can be used. Or, polyimide, polyamide, polyester, polyacrylate, photo-curing polymer of photo radical polymerization, photo cation polymerization, copolymer containing acrylonitrile component, organic compound such as polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol, novolac resin, cyanoethyl pullulan Etc. can also be used. As a forming method, for example, a method of patterning an insulating film formed by a coating method such as spin coating in addition to a vacuum evaporation method, a CVD method, a sputtering method, an atmospheric pressure plasma method, or the like using a photolithography method or the like A thin film can be formed only on a desired portion by using various printing methods or droplet coating methods such as inkjet. At this time, openings IFa and IFb are formed in regions located at both ends of the conductive pattern CP of the gate insulating film IF.

次に、ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSBを形成する(図2(c))。ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSBの材料としては、ゲート電極Gの場合と同様の材料を用いることができる。ゲート絶縁層IFが形成されたベース基板Pを洗浄後、前述のゲート電極Gの形成方法と同様に、フォトリソグラフィ法や、種々の印刷法や液滴塗布法等を用いて形成することができる。尚、この時、ソース電極S、ソースバスSBは、それぞれゲート絶縁膜IFに形成された開口部IFa、IFbを通して、ベース基板Pの上に形成された導電パターンCPと接続され導通する。   Next, a source electrode S / drain electrode D and a source bus SB are formed (FIG. 2C). As the material of the source electrode S / drain electrode D and the source bus SB, the same material as that of the gate electrode G can be used. After cleaning the base substrate P on which the gate insulating layer IF is formed, it can be formed by using a photolithography method, various printing methods, a droplet coating method, or the like, similarly to the method for forming the gate electrode G described above. . At this time, the source electrode S and the source bus SB are connected to and conductive with the conductive pattern CP formed on the base substrate P through the openings IFa and IFb formed in the gate insulating film IF, respectively.

次に、ソース電極S・ドレイン電極Dで形成されるチャネル部の上に有機半導体溶液SLを滴下した後(図2(d))、乾燥させて有機半導体膜SFを形成する(図2(e))。   Next, after dropping the organic semiconductor solution SL on the channel portion formed by the source electrode S and the drain electrode D (FIG. 2D), it is dried to form the organic semiconductor film SF (FIG. 2E). )).

有機半導体の材料としては、多環芳香族化合物や共役系高分子等を用いることができるが、特に限定されない。高分子材料、オリゴマー、低分子材料でもよく、成膜後に分子が分子間相互作用により規則正しく配列し結晶となるものが特に好ましい。ペンタセン、ポルフィリン、フタロシアニン、オリゴチオフェン、オリゴフェニレン、ポリチオフェン、ポリフェニレン、及びこれら誘導体等を用いることができる。具体的には、ペンタセン、6,13−ビス(トリイソプロピルシリルエチニル)ペンタセン、テトラベンゾポルフィリン、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)等を用いることができる。また、これらの前駆体を成膜した後に熱処理すること等で有機半導体材料等に変換することもできる。   As the organic semiconductor material, a polycyclic aromatic compound, a conjugated polymer, or the like can be used, but is not particularly limited. A polymer material, an oligomer, or a low-molecular material may be used, and a material in which molecules are regularly arranged by intermolecular interaction to form a crystal after film formation is particularly preferable. Pentacene, porphyrin, phthalocyanine, oligothiophene, oligophenylene, polythiophene, polyphenylene, and derivatives thereof can be used. Specifically, pentacene, 6,13-bis (triisopropylsilylethynyl) pentacene, tetrabenzoporphyrin, poly (3-hexylthiophene), or the like can be used. Further, these precursors can be converted into an organic semiconductor material or the like by heat treatment after the film formation.

有機半導体溶液SLの塗布方法は、スクリーン印刷、インクジェット法、マイクロコンタクトプリント、SIJ、ディスペンサ法、凸版、転写等の印刷法を用いると、塗布と同時にパターニングもできる為、製造コストを低減することができ好適である。とりわけ、インクジェット法、SIJ、ディスペンサ法等の液滴塗布法を用いるのが特に好適である。   The application method of the organic semiconductor solution SL can reduce the manufacturing cost because the printing method such as screen printing, ink jet method, micro contact printing, SIJ, dispenser method, letterpress, transfer and the like can be patterned simultaneously with the application. This is preferable. In particular, it is particularly preferable to use a droplet coating method such as an inkjet method, SIJ, or a dispenser method.

液滴塗布法を用いる場合には、有機半導体の材料は、前述の材料のなかでも、溶媒に溶解または分散させるものが好適で、有機低分子材料に溶解性を高める為に可溶性の側鎖を設けたものや、半導体の前駆体の溶液についても適用可能である。   In the case of using a droplet coating method, the organic semiconductor material is preferably dissolved or dispersed in a solvent among the materials described above, and a soluble side chain is added to increase the solubility in an organic low molecular weight material. The present invention can also be applied to a provided solution or a solution of a semiconductor precursor.

また、有機半導体溶液SLに用いる溶媒は、有機半導体材料の溶解度とインクジェット法で吐出を行う為に必要な粘弾性、及び沸点を有するものであれば特に限定されるものではなく、芳香族炭化水素類、脂肪族炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、ハロゲン化炭化水素類、フェノール類等から有機半導体材料に適した溶媒を選択することができる。   Moreover, the solvent used for the organic semiconductor solution SL is not particularly limited as long as it has the solubility of the organic semiconductor material and the viscoelasticity and boiling point necessary for ejection by the inkjet method. A suitable solvent for the organic semiconductor material can be selected from the group, aliphatic hydrocarbons, alcohols, ketones, ethers, esters, halogenated hydrocarbons, phenols and the like.

尚、図示しない半導体保護膜は、有機半導体膜SFを外部雰囲気から遮断、保護する為に適宜形成する。   A semiconductor protective film (not shown) is appropriately formed to shield and protect the organic semiconductor film SF from the external atmosphere.

〔実施形態2〕
最初に実施形態2による有機TFTの構成を図3を用いて説明する。図3において、紙面左図は実施形態2による有機TFT1の平面模式図、右図は断面模式図である。
[Embodiment 2]
First, the structure of the organic TFT according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the left drawing is a schematic plan view of the organic TFT 1 according to the second embodiment, and the right drawing is a schematic sectional view.

有機TFT1は、図3に示すように、ベース基板P、ゲート電極G、ゲート絶縁膜IF、ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSB、有機半導体膜SF、半導体保護膜PF、及び画素電極E、導電パターンCP等から構成され、実施形態1の場合と同様のボトムゲートボトムコンタクト型の有機TFTである。   As shown in FIG. 3, the organic TFT 1 includes a base substrate P, a gate electrode G, a gate insulating film IF, a source electrode S / drain electrode D, a source bus SB, an organic semiconductor film SF, a semiconductor protective film PF, and a pixel electrode E. This is a bottom gate bottom contact type organic TFT composed of a conductive pattern CP and the like, as in the first embodiment.

このような構成の有機TFT1において、ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSBは、ゲート絶縁膜IF(第1の下地層)の上に分離して不連続に形成され、ソース電極SとソースバスSBは、半導体保護膜PF(第2の下地層)の上に形成された導電パターンCPを介して接続されている。   In the organic TFT 1 having such a configuration, the source electrode S / drain electrode D and the source bus SB are discontinuously formed on the gate insulating film IF (first underlayer), and the source electrode S and the source The bus SB is connected via a conductive pattern CP formed on the semiconductor protective film PF (second base layer).

このような構成においても、ソース電極SとソースバスSBとは、ゲート絶縁膜IFの上で分離して不連続に形成されている。これにより、実施形態1の場合と同様に、ソース電極S・ドレイン電極Dの上に有機半導体溶液を滴下し有機半導体膜SFを形成する際、滴下された有機半導体溶液の液滴がソースバスSBへ濡れ広がるのを防止することができ、有機半導体膜SFを適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成することができる。   Even in such a configuration, the source electrode S and the source bus SB are discontinuously formed on the gate insulating film IF. Thus, as in the case of the first embodiment, when the organic semiconductor solution is dropped on the source electrode S / drain electrode D to form the organic semiconductor film SF, the dropped organic semiconductor solution droplets are transferred to the source bus SB. Therefore, the organic semiconductor film SF can be accurately formed at a predetermined position with an appropriate film thickness.

次に、このような構成の有機TFT1の製造工程の一例を図4を用いて説明する。図4(a)〜図4(h)は、有機TFT1の製造工程の一例を示す模式図であり、紙面左図は平面模式図、右図は断面模式図である。   Next, an example of a manufacturing process of the organic TFT 1 having such a configuration will be described with reference to FIG. 4A to 4H are schematic views showing an example of the manufacturing process of the organic TFT 1. The left side of the drawing is a schematic plan view, and the right side is a schematic cross-sectional view.

図4(a)〜図4(e)に示す、ゲート電極Gの形成から有機半導体保護膜SFの形成に至る工程は、実施形態1の場合の導電性パターンCPの形成工程、及びソース電極SとソースバスSBの導電性パターンCPとの接続工程を除いて概ね同様なのでその説明は省略する。   The steps from the formation of the gate electrode G to the formation of the organic semiconductor protective film SF shown in FIGS. 4A to 4E are the steps of forming the conductive pattern CP in the case of Embodiment 1, and the source electrode S. Is substantially the same except for the step of connecting the conductive pattern CP of the source bus SB and the description thereof is omitted.

図4(f)において、半導体保護膜PFを形成する。半導体保護膜PFの材料としては、パレリンC、SiO、SiNx等を用いることができるが、有機半導体膜SFを保護する性能が充分であれば特に限定されない。また、形成方法も、通常用いられている方法で実施されればよく、特に限定されるものではない。 In FIG. 4F, a semiconductor protective film PF is formed. As the material of the semiconductor protective film PF, parylene C, SiO 2 , SiNx, or the like can be used, but is not particularly limited as long as the performance of protecting the organic semiconductor film SF is sufficient. Also, the forming method is not particularly limited as long as it is carried out by a commonly used method.

次に、半導体保護膜PFのソース電極S、ソースバスSB、及びドレイン電極Dの端部に位置する領域に、開口部PFa、PFb、及びPFcを形成する(図4(g))。形成方法としては、例えばレーザーを用いることができる。   Next, openings PFa, PFb, and PFc are formed in regions located at the ends of the source electrode S, source bus SB, and drain electrode D of the semiconductor protective film PF (FIG. 4G). As a forming method, for example, a laser can be used.

次に、画素電極E、導電パターンCPを形成する(図4(h))。画素電極E、導電パターンCPの材料としては、ゲート電極Gの場合と同様の材料を用いることができる。また、形成方法もゲート電極Gの場合と同様に、フォトリソグラフィ法や、種々の印刷法や液滴塗布法等を用いて形成することができる。尚、この時、導電パターンCPの両端は、それぞれ半導体保護膜PFに形成された開口部PFa、PFbを通して、ゲート絶縁膜IFの上に形成されたソース電極S、ソースバスSBと接続され導通する。また、画素電極Eは、半導体保護膜PFに形成された開口部PFcを通して、ゲート絶縁膜IFの上に形成されたドレイン電極Dと接続され導通する。   Next, the pixel electrode E and the conductive pattern CP are formed (FIG. 4H). As the material of the pixel electrode E and the conductive pattern CP, the same material as that of the gate electrode G can be used. Further, as in the case of the gate electrode G, the formation method can be formed using a photolithography method, various printing methods, a droplet coating method, or the like. At this time, both ends of the conductive pattern CP are electrically connected to the source electrode S and the source bus SB formed on the gate insulating film IF through the openings PFa and PFb formed in the semiconductor protective film PF, respectively. . Further, the pixel electrode E is connected to the drain electrode D formed on the gate insulating film IF through the opening portion PFc formed in the semiconductor protective film PF and becomes conductive.

〔実施形態3〕
最初に実施形態3による有機TFTの構成を図5を用いて説明する。図5において、紙面左図は実施形態3による有機TFT1の平面模式図、右図は断面模式図である。
[Embodiment 3]
First, the structure of the organic TFT according to the third embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the left drawing is a schematic plan view of the organic TFT 1 according to the third embodiment, and the right drawing is a schematic sectional view.

有機TFT1は、図5に示すように、ベース基板P、ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSB、有機半導体膜SF、ゲート絶縁膜IF、及びゲート電極G、導電パターンCP等から構成される、トップゲートボトムコンタクト型の有機TFTである。   As shown in FIG. 5, the organic TFT 1 includes a base substrate P, a source electrode S / drain electrode D, a source bus SB, an organic semiconductor film SF, a gate insulating film IF, a gate electrode G, a conductive pattern CP, and the like. A top gate bottom contact type organic TFT.

このような構成の有機TFT1において、ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSBは、ベース基板P(第1の下地層)の上に分離して不連続に形成され、ソース電極SとソースバスSBは、ゲート絶縁膜IF(第2の下地層)の上に形成された導電パターンCPを介して接続されている。   In the organic TFT 1 having such a configuration, the source electrode S, the drain electrode D, and the source bus SB are discontinuously formed on the base substrate P (first base layer), and the source electrode S and the source bus are formed. The SB is connected via a conductive pattern CP formed on the gate insulating film IF (second base layer).

このような構成においても、ソース電極SとソースバスSBとは、ベース基板Pの上で分離して不連続に形成されている。これにより、実施形態1の場合と同様に、ソース電極S・ドレイン電極Dの上に有機半導体溶液を滴下し有機半導体膜SFを形成する際、滴下された有機半導体溶液の液滴がソースバスSBへ濡れ広がるのを防止することができ、有機半導体膜SFを適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成することができる。   Even in such a configuration, the source electrode S and the source bus SB are discontinuously formed on the base substrate P. Thus, as in the case of the first embodiment, when the organic semiconductor solution is dropped on the source electrode S / drain electrode D to form the organic semiconductor film SF, the dropped organic semiconductor solution droplets are transferred to the source bus SB. Therefore, the organic semiconductor film SF can be accurately formed at a predetermined position with an appropriate film thickness.

次に、このような構成の有機TFT1の製造工程の一例を図6を用いて説明する。図6(a)〜図6(e)は、有機TFT1の製造工程の一例を示す模式図であり、紙面左図は平面模式図、右図は断面模式図である。   Next, an example of the manufacturing process of the organic TFT 1 having such a configuration will be described with reference to FIG. 6A to 6E are schematic views showing an example of the manufacturing process of the organic TFT 1. The left side of the drawing is a schematic plan view, and the right side is a schematic cross-sectional view.

最初に、ベース基板Pの上にソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSBを形成する(図6(a))。ベース基板P、ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSBの材料、及び形成方法は、実施形態1の場合と概ね同様でありその説明は省略する。   First, the source electrode S / drain electrode D and the source bus SB are formed on the base substrate P (FIG. 6A). The materials of the base substrate P, the source electrode S / drain electrode D, and the source bus SB, and the formation method thereof are substantially the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

次に、ソース電極S・ドレイン電極Dで形成されるチャネル部の上に有機半導体溶液SLを滴下した後(図6(b))、乾燥させて有機半導体膜SFを形成する(図6(c))。有機半導体の材料、及び有機半導体溶液SLの塗布方法は、実施形態1の場合と概ね同様でありその説明は省略する。   Next, after dropping the organic semiconductor solution SL on the channel portion formed by the source electrode S and the drain electrode D (FIG. 6B), the organic semiconductor film SF is formed by drying (FIG. 6C). )). The organic semiconductor material and the coating method of the organic semiconductor solution SL are generally the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

次に、ゲート絶縁膜IFを形成する(図6(d))。ゲート絶縁膜IFの材料、及び形成方法は、実施形態1の場合と概ね同様でありその説明は省略する。尚、この時、ゲート絶縁膜IFのソース電極S、ソースバスSBの端部に位置する領域に、開口部IFa、IFbを形成する。   Next, the gate insulating film IF is formed (FIG. 6D). The material and formation method of the gate insulating film IF are generally the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted. At this time, openings IFa and IFb are formed in regions located at the ends of the source electrode S and the source bus SB of the gate insulating film IF.

次に、ゲート電極G、導電パターンCPを形成する(図6(e))。ゲート電極G、導電パターンCPの材料、形成方法は、実施形態1の場合と概ね同様でありその説明は省略する。尚、この時、導電パターンCPの両端は、それぞれゲート絶縁膜IFに形成された開口部IFa、IFbを通して、ベース基板Pの上に形成されたソース電極S、ソースバスSBと接続され導通する。   Next, the gate electrode G and the conductive pattern CP are formed (FIG. 6E). The material and formation method of the gate electrode G and the conductive pattern CP are substantially the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. At this time, both ends of the conductive pattern CP are electrically connected to the source electrode S and the source bus SB formed on the base substrate P through the openings IFa and IFb formed in the gate insulating film IF, respectively.

尚、前述の実施形態1、実施形態2において、ソース電極S・ドレイン電極Dの形状は、矩形に形成されているが、図7に示すように、半円状に形成しても良い。ソース電極S・ドレイン電極Dのチャネル部に滴下された有機半導体溶液SLの液滴は、表面張力により丸くなろうとする力が作用する。この為、電極形状を液滴の形状に合わせて丸型にすると、ソース電極S・ドレイン電極Dの上での着弾安定性が高く、形成される有機半導体膜SFの位置精度を高めることができる。   In the first and second embodiments described above, the source electrode S and the drain electrode D are formed in a rectangular shape, but may be formed in a semicircular shape as shown in FIG. The force of the organic semiconductor solution SL dropped on the channel portion of the source electrode S / drain electrode D acts to be rounded by surface tension. For this reason, when the electrode shape is made round according to the shape of the droplet, the landing stability on the source electrode S / drain electrode D is high, and the positional accuracy of the formed organic semiconductor film SF can be improved. .

次に、本発明の実施形態に係る有機TFT1の実施例を説明する。   Next, examples of the organic TFT 1 according to the embodiment of the present invention will be described.

(実施例1)
実施例1は、実施形態1による有機TFTの実施例である。
Example 1
Example 1 is an example of the organic TFT according to the first embodiment.

最初に、Cr膜が膜厚125nmで表面にスパッタされた板厚0.7mmのガラス基板(図2(a):ベース基板P)に、感光性レジストを塗布した後、ゲート電極G、導電パターンCPの形状を有するフォトマスクを介して露光、現像して、ゲート電極G、導電パターンCPの形状のレジスト層を形成した。Crのエッチング後、レジスト層を除去し、ゲート電極G、導電パターンCPを形成した(図2(a))。   First, after applying a photosensitive resist to a glass substrate (FIG. 2A: base substrate P) having a thickness of 125 nm and having a Cr film sputtered on the surface thereof, a gate electrode G, a conductive pattern Exposure and development were performed through a photomask having a CP shape to form a gate electrode G and a resist layer having a conductive pattern CP shape. After the etching of Cr, the resist layer was removed to form a gate electrode G and a conductive pattern CP (FIG. 2A).

次に、スピンコート法を用いて、感光性材料を塗布し厚み500nmのゲート絶縁膜IFを形成した(図2(b))。尚、この時、フォトリソグラフィ法を用いてゲート絶縁膜IFの導電パターンCPの両端に位置する領域には、開口部IFa、IFbを形成した。   Next, using a spin coating method, a photosensitive material was applied to form a gate insulating film IF having a thickness of 500 nm (FIG. 2B). At this time, openings IFa and IFb were formed in regions located at both ends of the conductive pattern CP of the gate insulating film IF using a photolithography method.

次に、ゲート絶縁膜IFの上に、リフトオフレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングした後、スパッタリング法を用いて、Crを厚み5nm、Auを厚み50nmでこの順に成膜した。その後、常温のジメチルホルムアミドで超音波洗浄を行い不要部分のリフトオフレジストを除去し、ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSBを形成した(図2(c))。チャネル長であるソース電極Sとドレイン電極Dとの間の距離は10μm、チャネル幅は100μmとした。尚、この時、ソース電極S、ソースバスSBは、それぞれゲート絶縁膜IFに形成された開口部IFa、IFbを通して、ベース基板Pの上に形成された導電パターンCPと接続され導通した。   Next, after applying a lift-off resist on the gate insulating film IF and patterning using a photolithography method, a Cr film was formed in this order with a thickness of 5 nm and Au with a thickness of 50 nm. Thereafter, ultrasonic cleaning was performed with dimethylformamide at room temperature to remove the lift-off resist in unnecessary portions, and the source electrode S / drain electrode D and source bus SB were formed (FIG. 2C). The distance between the source electrode S and the drain electrode D, which is the channel length, was 10 μm, and the channel width was 100 μm. At this time, the source electrode S and the source bus SB are connected to and conductive with the conductive pattern CP formed on the base substrate P through the openings IFa and IFb formed in the gate insulating film IF, respectively.

次に、ソース電極S・ドレイン電極Dで形成されるチャネル部の上に、有機半導体溶液SLとして沸点207.4℃のテトラリンに6,13−ビストリイソプロピルシリルエチニルペンタセンを5質量%溶解した溶液を、インクジェット法を用いて滴下した後(図2(d))、乾燥させて有機半導体膜SFを形成し、(図2(e))、ボトムゲートボトムコンタクト型の有機TFT1を完成させた。尚、インクジェット法としては、コニカミノルタ社製のインクジェットヘッドを用いた。また、滴下パターンは横100×縦80dot、ピッチ352.5μmであり、1回スキャンで所定のチャネル領域に、有機半導体溶液SLを滴下した。   Next, a solution in which 5 mass% of 6,13-bistriisopropylsilylethynylpentacene is dissolved in tetralin having a boiling point of 207.4 ° C. as an organic semiconductor solution SL is formed on the channel portion formed by the source electrode S and the drain electrode D. Then, after dropping using an inkjet method (FIG. 2D), the organic semiconductor film SF was formed by drying (FIG. 2E), and a bottom gate bottom contact type organic TFT 1 was completed. As the ink jet method, an ink jet head manufactured by Konica Minolta was used. The dropping pattern was 100 × 80 dots and 352.5 μm in pitch, and the organic semiconductor solution SL was dropped into a predetermined channel region by one scan.

(実施例2)
実施例2は、実施形態2による有機TFTの実施例である。
(Example 2)
Example 2 is an example of the organic TFT according to the second embodiment.

最初に、Cr膜が膜厚125nmで表面にスパッタされた板厚0.7mmのガラス基板(図4(a):ベース基板P)に、感光性レジストを塗布した後、ゲート電極Gの形状を有するフォトマスクを介して露光、現像して、ゲート電極Gの形状のレジスト層を形成した。Crのエッチング後、レジスト層を除去し、ゲート電極Gを形成した(図4(a))。   First, a photosensitive resist is applied to a glass substrate (FIG. 4A: base substrate P) having a thickness of 125 nm and having a Cr film sputtered on the surface, and then the shape of the gate electrode G is changed. The resist layer having the shape of the gate electrode G was formed by exposure and development through a photomask. After the etching of Cr, the resist layer was removed to form the gate electrode G (FIG. 4A).

次に、スピンコート法を用いて、感光性材料を塗布し厚み500nmのゲート絶縁膜IFを形成した(図4(b))。尚、ゲート電極Gの端子部等の保護にはリフトオフレジスト(ゼオン社製)を予めスピンコート法にて塗布した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングしておき保護膜とした。ゲート絶縁膜IFを形成した後、常温のジメチルホルムアミドで超音波洗浄を行い不要部分のリフトオフレジストを除去し、端子出しを行った。   Next, using a spin coating method, a photosensitive material was applied to form a gate insulating film IF having a thickness of 500 nm (FIG. 4B). In order to protect the terminal portion of the gate electrode G, a lift-off resist (manufactured by ZEON Co., Ltd.) was applied in advance by a spin coating method, and then patterned using a photolithography method to form a protective film. After forming the gate insulating film IF, ultrasonic cleaning was performed with dimethylformamide at room temperature to remove the unnecessary portion of the lift-off resist and lead out the terminals.

次に、ゲート絶縁膜IFの上に、リフトオフレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングした後、スパッタリング法を用いて、Crを厚み5nm、Auを厚み50nmでこの順に成膜した。その後、常温のジメチルホルムアミドで超音波洗浄を行い不要部分のリフトオフレジストを除去し、ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSBを形成した(図4(c))。チャネル長であるソース電極Sとドレイン電極Dとの間の距離は10μm、チャネル幅は100μmとした。   Next, after applying a lift-off resist on the gate insulating film IF and patterning using a photolithography method, a Cr film was formed in this order with a thickness of 5 nm and Au with a thickness of 50 nm. Thereafter, ultrasonic cleaning was performed with dimethylformamide at room temperature to remove the lift-off resist in unnecessary portions, and the source electrode S / drain electrode D and source bus SB were formed (FIG. 4C). The distance between the source electrode S and the drain electrode D, which is the channel length, was 10 μm, and the channel width was 100 μm.

次に、ソース電極S・ドレイン電極Dで形成されるチャネル部の上に、有機半導体溶液SLとして沸点207.4℃のテトラリンに6,13−ビストリイソプロピルシリルエチニルペンタセンを5質量%溶解した溶液を、インクジェット法を用いて滴下した後(図4(d))、乾燥させて有機半導体膜SFを形成した(図4(e))。尚、インクジェット法としては、コニカミノルタ社製のインクジェットヘッドを用いた。また、滴下パターンは横100×縦80dot、ピッチ352.5μmであり、1回スキャンで所定のチャネル領域に、有機半導体溶液SLを滴下した。   Next, a solution in which 5 mass% of 6,13-bistriisopropylsilylethynylpentacene is dissolved in tetralin having a boiling point of 207.4 ° C. as an organic semiconductor solution SL is formed on the channel portion formed by the source electrode S and the drain electrode D. Then, after dropping using an ink jet method (FIG. 4D), it was dried to form an organic semiconductor film SF (FIG. 4E). As the ink jet method, an ink jet head manufactured by Konica Minolta was used. The dropping pattern was 100 × 80 dots and 352.5 μm in pitch, and the organic semiconductor solution SL was dropped into a predetermined channel region by one scan.

次に、有機半導体膜SFが形成されたベース基板Pの上全面にパレリンCを成膜し半導体保護膜PFを形成した(図4(f))。   Next, the parylene C was formed on the entire surface of the base substrate P on which the organic semiconductor film SF was formed, thereby forming the semiconductor protective film PF (FIG. 4F).

次に、半導体保護膜PFのソース電極S、ソースバスSB、及びドレイン電極Dの端部に位置する領域に、レーザーを用いて開口部PFa、PFb、及びPFcを形成した(図4(g))。   Next, openings PFa, PFb, and PFc were formed using a laser in regions located at the ends of the source electrode S, source bus SB, and drain electrode D of the semiconductor protective film PF (FIG. 4G). ).

次に、半導体保護膜PFの上に、リフトオフレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてパターンニングした後、スパッタリング法を用いてITO薄膜を形成した。その後、不要部分のリフトオフレジストを除去し、画素電極E、導電パターンCPを形成した(図4(h))。この時、導電パターンCPの両端は、それぞれ半導体保護膜PFに形成された開口部PFa、PFbを通して、ゲート絶縁膜IFの上に形成されたソース電極S、ソースバスSBと接続され導通した。また、画素電極Eは、半導体保護膜PFに形成された開口部PFcを通して、ゲート絶縁膜IFの上に形成されたドレイン電極Dと接続され導通した。このようにして、ボトムゲートボトムコンタクト型の有機TFT1を完成させた。   Next, after applying a lift-off resist on the semiconductor protective film PF and patterning using a photolithography method, an ITO thin film was formed using a sputtering method. Thereafter, the lift-off resist in unnecessary portions was removed, and pixel electrodes E and conductive patterns CP were formed (FIG. 4H). At this time, both ends of the conductive pattern CP are electrically connected to the source electrode S and the source bus SB formed on the gate insulating film IF through the openings PFa and PFb formed in the semiconductor protective film PF, respectively. In addition, the pixel electrode E is connected and connected to the drain electrode D formed on the gate insulating film IF through the opening PFc formed in the semiconductor protective film PF. In this way, a bottom gate bottom contact type organic TFT 1 was completed.

(実施例3)
実施例3は、実施形態3による有機TFTの実施例である。
(Example 3)
Example 3 is an example of the organic TFT according to the third embodiment.

最初に、板厚0.7mmのガラス基板(図6(a):ベース基板P)に、リフトオフレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてパターンニングした後、スパッタリング法を用いてAuを厚み50nmで成膜した。その後、不要な部分のリフトオフレジストを除去し、ソース電極S・ドレイン電極D、ソースバスSBを形成した(図6(a))。   First, a lift-off resist is applied to a glass substrate having a thickness of 0.7 mm (FIG. 6A: base substrate P), patterned using a photolithography method, and then Au is deposited to a thickness of 50 nm using a sputtering method. The film was formed. Thereafter, unnecessary portions of the lift-off resist were removed, and the source electrode S / drain electrode D and the source bus SB were formed (FIG. 6A).

次に、ソース電極S・ドレイン電極Dで形成されるチャネル部の上に、有機半導体溶液SLとして沸点207.4℃のテトラリンに6,13−ビストリイソプロピルシリルエチニルペンタセンを5質量%溶解した溶液を、インクジェット法を用いて滴下した後(図6(b))、乾燥させて有機半導体膜SFを形成した(図6(c))。尚、インクジェット法としては、コニカミノルタ社製のインクジェットヘッドを用いた。また、滴下パターンは横100×縦80dot、ピッチ352.5μmであり、1回スキャンで所定のチャネル領域に、有機半導体溶液SLを滴下した。   Next, a solution in which 5 mass% of 6,13-bistriisopropylsilylethynylpentacene is dissolved in tetralin having a boiling point of 207.4 ° C. as an organic semiconductor solution SL is formed on the channel portion formed by the source electrode S and the drain electrode D. Then, after dropping using an ink jet method (FIG. 6B), the organic semiconductor film SF was formed by drying (FIG. 6C). As the ink jet method, an ink jet head manufactured by Konica Minolta was used. The dropping pattern was 100 × 80 dots and 352.5 μm in pitch, and the organic semiconductor solution SL was dropped into a predetermined channel region by one scan.

次に、スピンコート法を用いて、感光性材料を成膜し厚み500nmのゲート絶縁膜IFを形成した(図6(d))。尚、この時、フォトリソグラフィ法を用いてゲート絶縁膜IFの導電パターンCPの両端に位置する領域には、開口部IFa、IFbを形成した。   Next, using a spin coating method, a photosensitive material was formed to form a gate insulating film IF having a thickness of 500 nm (FIG. 6D). At this time, openings IFa and IFb were formed in regions located at both ends of the conductive pattern CP of the gate insulating film IF using a photolithography method.

次に、ゲート絶縁膜IFの上に、リフトオフレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてパターンニングした後、スパッタリング法を用いてCr薄膜を成膜した。その後、不要部分のリフトオフレジストを除去し、ゲート電極G、導電パターンCPを形成した(図6(e))。尚、この時、導電パターンCPの両端は、それぞれゲート絶縁膜IFに形成された開口部IFa、IFbを通して、ベース基板Pの上に形成されたソース電極S、ソースバスSBと接続され導通した。このようにして、トップゲートボトムコンタクト型の有機TFT1を完成させた。   Next, a lift-off resist was applied on the gate insulating film IF, patterned using a photolithography method, and then a Cr thin film was formed using a sputtering method. Thereafter, the lift-off resist in unnecessary portions was removed, and a gate electrode G and a conductive pattern CP were formed (FIG. 6E). At this time, both ends of the conductive pattern CP are electrically connected to the source electrode S and the source bus SB formed on the base substrate P through the openings IFa and IFb formed in the gate insulating film IF, respectively. Thus, the top gate bottom contact type organic TFT 1 was completed.

このようにして実施例毎に、有機TFT1を20素子製作し、その有機半導体膜SFの形状を光学顕微鏡及びAFM(キーエンス社製)にて観察したところ、形状、膜厚ともに殆どばらつきなく、精度よくチャネル部に形成されていることが確認できた。   Thus, for each example, 20 elements of the organic TFT 1 were manufactured, and the shape of the organic semiconductor film SF was observed with an optical microscope and AFM (manufactured by Keyence Corporation). It was confirmed that it was well formed in the channel part.

このように本発明の実施形態に係る有機TFT1は、ソース電極SとソースバスSBを、第1の下地層の上に分離して不連続に形成し、第2の下地層の上に形成された導電パターンを介して接続する構成とした。これにより、ソース電極S・ドレイン電極Dの上に有機半導体溶液を滴下し有機半導体膜SFを形成する際、滴下された有機半導体溶液の液滴がソースバスSBへ濡れ広がることがない。その結果、有機半導体膜SFを適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成することができ、製造工程の複雑化と高価格化を招くことなく、優れた特性と高い信頼性を得ることができる。   As described above, the organic TFT 1 according to the embodiment of the present invention is formed on the second base layer by discontinuously forming the source electrode S and the source bus SB on the first base layer. The connection is made through a conductive pattern. As a result, when the organic semiconductor solution is dropped on the source electrode S / drain electrode D to form the organic semiconductor film SF, the dropped droplet of the organic semiconductor solution does not spread onto the source bus SB. As a result, the organic semiconductor film SF can be accurately formed at a predetermined position with an appropriate film thickness, and excellent characteristics and high reliability can be obtained without causing a complicated manufacturing process and high price. it can.

本発明の実施形態1による有機TFTの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the organic TFT by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1による有機TFTの製造工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing process of the organic TFT by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2による有機TFTの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the organic TFT by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2による有機TFTの製造工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing process of organic TFT by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3による有機TFTの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the organic TFT by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3による有機TFTの製造工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing process of organic TFT by Embodiment 3 of this invention. ソース電極・ドレイン電極の別例による形状を示す図である。It is a figure which shows the shape by another example of a source electrode / drain electrode.

符号の説明Explanation of symbols

1 有機TFT(有機薄膜トランジスタ)
CP 導電パターン
D ドレイン電極
E 画素電極
G ゲート電極
IF ゲート絶縁膜
P ベース基板
PF 半導体保護膜
S ソース電極
SB ソースバス
SF 有機半導体膜
SL 有機半導体溶液
1 Organic TFT (Organic Thin Film Transistor)
CP conductive pattern D drain electrode E pixel electrode G gate electrode IF gate insulating film P base substrate PF semiconductor protective film S source electrode SB source bus SF organic semiconductor film SL organic semiconductor solution

Claims (9)

第1の下地層の上に分離して不連続に形成されたソース電極・ドレイン電極およびソースバスと、
前記ソース電極・ドレイン電極の上に有機半導体溶液を滴下し形成された有機半導体膜と、
第2の下地層の上に形成された導電パターンと、を有し、
前記ソース電極と前記ソースバスは、前記導電パターンを介して電気的に接続されていることを特徴とする有機TFT。
A source electrode / drain electrode and a source bus that are discontinuously formed on the first underlayer;
An organic semiconductor film formed by dropping an organic semiconductor solution on the source / drain electrodes;
A conductive pattern formed on the second underlayer,
The organic TFT, wherein the source electrode and the source bus are electrically connected through the conductive pattern.
前記第1の下地層はゲート絶縁膜、前記第2の下地層はベース基板であることを特徴とする請求項1に記載の有機TFT。 The organic TFT according to claim 1, wherein the first underlayer is a gate insulating film, and the second underlayer is a base substrate. 前記第2の下地層の上には、前記導電パターンおよびゲート電極が同じ材料で同時に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の有機TFT。 The organic TFT according to claim 2, wherein the conductive pattern and the gate electrode are simultaneously formed of the same material on the second base layer. 前記第1の下地層はゲート絶縁膜、前記第2の下地層は半導体保護膜であることを特徴とする請求項1に記載の有機TFT。 2. The organic TFT according to claim 1, wherein the first base layer is a gate insulating film, and the second base layer is a semiconductor protective film. 前記第2の下地層の上には、前記導電パターンおよび画素電極が同じ材料で同時に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の有機TFT。 The organic TFT according to claim 4, wherein the conductive pattern and the pixel electrode are simultaneously formed of the same material on the second base layer. 前記第1の下地層はベース基板、前記第2の下地層はゲート絶縁膜であることを特徴とする請求項1に記載の有機TFT。 2. The organic TFT according to claim 1, wherein the first underlayer is a base substrate, and the second underlayer is a gate insulating film. 前記第2の下地層の上には、前記導電パターンおよびゲート電極が同じ材料で同時に形成されていることを特徴とする請求項6に記載の有機TFT。 The organic TFT according to claim 6, wherein the conductive pattern and the gate electrode are simultaneously formed of the same material on the second base layer. 前記ソース電極と前記ソースバスは、前記第1の下地層または前記第2の下地層に設けられた開口部を通して前記導電パターンと電気的に接続されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の有機TFT。 8. The source electrode and the source bus are electrically connected to the conductive pattern through an opening provided in the first base layer or the second base layer. Organic TFT of any one of these. 前記有機半導体溶液は、インクジェット法またはディスペンサ法を用いて滴下されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の有機TFT。 The organic TFT according to claim 1, wherein the organic semiconductor solution is dropped using an inkjet method or a dispenser method.
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