JP2010192568A - Method of manufacturing organic tft array - Google Patents

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Saiichi Tsuzuki
斉一 都築
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing an organic TFT (Thin Film Transistor) array capable of stably providing excellent characteristics and high reliability by: preventing leakage of ink into an unnecessary region; and improving adhesiveness of the ink. <P>SOLUTION: The method of manufacturing an organic TFT array including a plurality of organic TFTs arranged in a matrix includes steps of: manufacturing a first substrate having liquid repellency on the front surface; manufacturing a second substrate having a plurality of source electrodes/drain electrodes formed in a matrix on a base layer; applying an organic semiconductor precursor solution on the front surface of the first substrate at intervals equal to those of a plurality of channels formed in the plurality of source electrodes/drain electrodes formed on the second substrate and drying the solution; and superposing the first substrate with the organic semiconductor precursor solution applied/dried on the second substrate to transfer the organic semiconductor precursor solution to the channels of the second substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機TFTアレイの製造方法に関し、特に転写により有機半導体膜を形成する有機TFTアレイの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an organic TFT array, and more particularly to a method for manufacturing an organic TFT array in which an organic semiconductor film is formed by transfer.

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(以下、インクとも記す)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。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ー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, a droplet coating technique such as an inkjet method or a dispenser method in which a solution (hereinafter also referred to as ink) in which the organic semiconductor material is dissolved is directly applied is known. 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の有機半導体膜を前述のインクジェット法やディスペンサ法等を用いて形成する際、塗布されたインクが乾燥し固形化するまでに基板の表面状態や乾燥雰囲気等の影響により濡れ広がり、周縁の不要な領域まで到達する場合がある。この為、パターニング不良や充分な膜厚が得られないといった問題があり、有機TFTの良好な特性が得られないといった問題があった。   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 the above-described inkjet method, dispenser method, etc., the applied ink is wet and spread due to the influence of the substrate surface condition, dry atmosphere, etc. until it is solidified. It may reach an unnecessary area on the periphery. For this reason, there existed a problem that patterning defect and sufficient film thickness were not obtained, and there existed a problem that the favorable characteristic of organic TFT was not acquired.

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、フォトリソグラフィー法を用いて、被塗布領域の周縁に撥液性を有する材料でバンクと呼ばれる隔壁を形成し、吐出されたインクの塗布領域外への流出を防止するようにした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, a technique is known in which a partition called a bank is formed of a material having liquid repellency at the periphery of an application region using a photolithography method to prevent the discharged ink from flowing out of the application region. (See Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1に記載されているような技術においては、バンク構造を形成する為の不要な工程を要する。この為、製造コストの高価格化や歩留まりの低下等を招くという問題があった。   However, the technique described in Patent Document 1 requires an unnecessary process for forming a bank structure. For this reason, there has been a problem that the manufacturing cost is increased and the yield is reduced.

一方、印刷技術を用いてインクを塗布する方法が知られている。しかしながら、この場合は、高価なインクを無駄に浪費するという問題があった。   On the other hand, a method of applying ink using a printing technique is known. However, in this case, there is a problem that expensive ink is wasted.

そこで、このような問題に対応する為に、例えば、特許文献2では、最初に、ブランケット(転写体)上に、インクジェット法を用いて、インクを塗布し、転写により形成するインクの形状と略同じ形状のパターンを形成する。その後、インク塗布面に凸版を押圧して、該凸版に接触する部分のインキ(不要なインク)をブランケット上から除去した後、ブランケット上に残ったインクを被転写体に転写する方法が提案されている。これにより、高価なインクの消費量を低減するものである。   Therefore, in order to cope with such a problem, for example, in Patent Document 2, first, ink is applied onto a blanket (transfer body) by using an ink jet method, and the shape of the ink formed by transfer is substantially the same. A pattern having the same shape is formed. After that, a method is proposed in which the letterpress is pressed against the ink application surface, the ink in contact with the letterpress (unnecessary ink) is removed from the blanket, and then the ink remaining on the blanket is transferred to the transfer target. ing. This reduces the consumption of expensive ink.

また、特許文献3では、所定の離型性を有するシリンダー(転写体)上に、インクジェット法を用いて、インクを塗布し、転写により形成するインクの形状と同じ形状のパターンを形成する。そして、該パターンを被転写体に直接転写する方法が提案されている。   In Patent Document 3, ink is applied onto a cylinder (transfer body) having a predetermined releasability using an ink jet method, and a pattern having the same shape as the shape of the ink formed by transfer is formed. Then, a method for directly transferring the pattern onto the transfer target has been proposed.

特許第3692524号公報Japanese Patent No. 3692524 特開2007−268853号公報JP 2007-268853 A 特開2004−42584号公報JP 2004-42584 A

ところで、より高密度の有機TFTに対しては、チャネル(ソース電極とドレイン電極で挟まれた領域)に塗布するインクの量は、非常に少なくなりインクの乾燥が速くなる。この為、特許文献2に開示されている方法では、凸版で不要なインクをブランケット上から除去する際には、既にインクが乾燥し、精度よく除去できないという問題がある。さらに、この方法では、不要なインクを除去する為の凸版(印刷版)を要し、製造工程の複雑化と高価格化を招くという問題がある。   By the way, for a higher density organic TFT, the amount of ink applied to the channel (region sandwiched between the source electrode and the drain electrode) becomes very small, and the drying of the ink is accelerated. For this reason, the method disclosed in Patent Document 2 has a problem that when the unnecessary ink is removed from the blanket by the relief printing, the ink is already dried and cannot be removed accurately. Furthermore, this method requires a relief plate (printing plate) for removing unnecessary ink, and there is a problem that the manufacturing process becomes complicated and expensive.

また、特許文献3に開示されている方法では、転写により形成するインクの形状と同じ形状のパターンをシリンダー(転写体)上に形成し、該パターンを被転写体に直接転写する為、不要なインクを除去する工程を要せず、生産性に優れている。しかしながら、シリンダー(転写体)上のインクの乾燥が不十分な状態で、被転写体に転写を行った場合、被転写体の表面に濡れ広がり、周縁の不要な領域まで到達する場合がある。この為、パターニング不良や充分な膜厚が得られないといった問題があり、特に高密度の有機TFTアレイに対しては、不適である。   Further, in the method disclosed in Patent Document 3, a pattern having the same shape as the shape of ink formed by transfer is formed on a cylinder (transfer body), and the pattern is directly transferred to a transfer target. It does not require a step of removing ink, and is excellent in productivity. However, when the ink on the cylinder (transfer body) is insufficiently dried and transferred to the transfer body, the surface of the transfer body may be wetted and reach an unnecessary area on the periphery. For this reason, there is a problem that a patterning defect or a sufficient film thickness cannot be obtained, and this is not suitable particularly for a high-density organic TFT array.

一方、シリンダー(転写体)上のインクの乾燥が適切な状態で、被転写体に転写を行ったとしても、乾燥し固化した有機半導体インクの表面と電極(ソース電極、ドレイン電極)やゲート絶縁膜との界面の密着性を充分確保することは非常に困難であり、安定して良好な性能を確保するのは容易ではない。   On the other hand, even if the ink on the cylinder (transfer body) is properly dried, the surface of the organic semiconductor ink dried and solidified, and the electrodes (source electrode, drain electrode) and gate insulation are transferred. It is very difficult to ensure sufficient adhesion at the interface with the film, and it is not easy to stably ensure good performance.

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、不要な領域へのインクの漏れ込みを抑えるとともに、インクの密着性を高めることで、優れた特性と高い信頼性を安定して得ることができる有機TFTアレイの製造方法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 without causing the manufacturing process to be complicated and expensive, while suppressing the leakage of ink to unnecessary areas and improving the adhesion of the ink, An object of the present invention is to provide an organic TFT array manufacturing method capable of stably obtaining excellent characteristics and high reliability.

上記目的は、下記の1から5の何れか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 5 below.

1.マトリクス状に配列された複数の有機TFTを有する有機TFTアレイの製造方法において、
表面が撥液性を有する第1の基板を作成する工程と、
下地層の上に複数のソース電極・ドレイン電極がマトリクス状に形成された第2の基板を作成する工程と、
前記第2の基板に形成された前記複数のソース電極・ドレイン電極で形成される複数のチャネルの間隔と等しい間隔で、前記第1の基板の表面に有機半導体前駆体溶液を塗布し乾燥させる工程と、
前記有機半導体前駆体溶液が塗布・乾燥された第1の基板と前記第2の基板とを重ね合わせて、前記有機半導体前駆体溶液を前記第2の基板の前記チャネルに転写する工程と、を有することを特徴とする有機TFTアレイの製造方法。
1. In a method for manufacturing an organic TFT array having a plurality of organic TFTs arranged in a matrix,
Creating a first substrate having a liquid repellent surface;
Creating a second substrate having a plurality of source / drain electrodes formed in a matrix on the underlayer;
Applying and drying an organic semiconductor precursor solution on the surface of the first substrate at intervals equal to the intervals of the plurality of channels formed by the plurality of source / drain electrodes formed on the second substrate When,
A step of transferring the organic semiconductor precursor solution to the channel of the second substrate by superimposing the first substrate on which the organic semiconductor precursor solution has been applied and dried and the second substrate; A method for producing an organic TFT array, comprising:

2.前記有機半導体前駆体溶液は、インクジェット法を用いて塗布されることを特徴とする前記1に記載の有機TFTアレイの製造方法。   2. 2. The method of manufacturing an organic TFT array as described in 1 above, wherein the organic semiconductor precursor solution is applied using an inkjet method.

3.前記有機TFTは、ボトムゲート構造であり、
前記下地層は、ゲート絶縁膜であることを特徴とする前記1または2に記載の有機TFTアレイの製造方法。
3. The organic TFT has a bottom gate structure,
3. The method of manufacturing an organic TFT array according to 1 or 2, wherein the underlayer is a gate insulating film.

4.前記有機TFTは、トップゲート構造であり、
前記下地層は、基板であることを特徴とする前記1または2に記載の有機TFTアレイの製造方法。
4). The organic TFT has a top gate structure,
3. The method for manufacturing an organic TFT array according to 1 or 2, wherein the underlayer is a substrate.

5.前記第1の基板の表面の有機半導体前駆体溶液が塗布される領域の撥液性は、該領域を囲む領域の撥液性よりも低いことを特徴とする前記1から4の何れか1項に記載の有機TFTアレイの製造方法。   5. The liquid repellent property of the region to which the organic semiconductor precursor solution is applied on the surface of the first substrate is lower than the liquid repellent property of the region surrounding the region. The manufacturing method of the organic TFT array of description.

本発明によれば、転写に用いる基板(第1の基板)の表面を撥液性を有するようにした。これにより、塗布された有機半導体溶液の濡れ広がりが抑えられ、適正な膜厚で所定の位置に精度良く塗布することができる。   According to the present invention, the surface of the substrate (first substrate) used for transfer has liquid repellency. As a result, wetting and spreading of the applied organic semiconductor solution can be suppressed, and it can be applied to a predetermined position with an appropriate film thickness with high accuracy.

さらに、有機半導体溶液として有機半導体前駆体材料を溶解した溶液(以下、前駆体インクとも記す)を用いるようにした。有機半導体前駆体は、前駆体から有機半導体に変化する際、分子の形状が変化し、それまでの分子の配向状態が変化し再配向が生じる。これにより、被転写基板(第2の基板)との密着性を高めることができる。   Further, a solution in which an organic semiconductor precursor material is dissolved (hereinafter also referred to as precursor ink) is used as the organic semiconductor solution. When the organic semiconductor precursor changes from the precursor to the organic semiconductor, the shape of the molecule changes, the orientation state of the molecule changes so far, and reorientation occurs. Thereby, adhesiveness with a to-be-transferred substrate (2nd board | substrate) can be improved.

これらにより、不要な領域への前駆体インクの漏れ込みを抑えるとともに、前駆体インクの密着性が高められ、優れた特性と高い信頼性を安定して得ることができる。   As a result, the leakage of the precursor ink to unnecessary areas can be suppressed, and the adhesion of the precursor ink can be enhanced, and excellent characteristics and high reliability can be stably obtained.

本発明の実施形態に係るボトムゲート型の有機TFTの概略構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematic structure of the bottom gate type organic TFT which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るトップゲート型の有機TFTの概略構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematic structure of the top gate type organic TFT which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る有機TFTアレイの概略構成を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows schematic structure of the organic TFT array which concerns on embodiment of this invention. 第1の基板、第2の基板の製造工程の概要を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the outline | summary of the manufacturing process of a 1st board | substrate and a 2nd board | substrate. 転写工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a transcription | transfer process.

以下図面に基づいて、本発明に係る有機TFTアレイの製造方法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。   Hereinafter, an embodiment of a method for producing an organic TFT array according to the present invention will be described 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.

最初に本発明に係る有機TFTアレイを構成する有機TFTの代表的な実施形態の1つであるボトムゲート型の有機TFTの概略構成を図1を用いて説明する。図1は、ボトムゲート型の有機TFT1の概略構成を示す断面模式図である。   First, a schematic configuration of a bottom gate type organic TFT, which is one of the typical embodiments of the organic TFT constituting the organic TFT array according to the present invention, will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a bottom gate type organic TFT 1.

有機TFT1は、図1に示すように、基板P2、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、有機半導体膜SF、パッシベーション膜PF、及び画素電極E等から構成される。尚、画素電極Eは、有機TFT1を例えば表示装置の駆動素子として用いる場合の図示しない表示層を駆動する電極である。また、各部材の材料や形成方法の詳細は後述する。また、本実施形態においてはボトムゲート型の有機TFT1の構成を示したが、本発明に係る有機TFTの素子構成は特に限定されず、例えば図2に示すようなトップゲート型であってもよい。   As shown in FIG. 1, the organic TFT 1 includes a substrate P2, a gate electrode G, a gate insulating film IF, a source electrode S, a drain electrode D, an organic semiconductor film SF, a passivation film PF, a pixel electrode E, and the like. The pixel electrode E is an electrode that drives a display layer (not shown) when the organic TFT 1 is used as a drive element of a display device, for example. Details of the material and forming method of each member will be described later. Further, in the present embodiment, the configuration of the bottom gate type organic TFT 1 is shown, but the element configuration of the organic TFT according to the present invention is not particularly limited, and for example, a top gate type as shown in FIG. 2 may be used. .

次に、このような構成の有機TFT1を有する有機TFTアレイの概略構成を図3を用いて説明する。図3は、有機TFTアレイ1Aの概略構成を示す平面模式図である。   Next, a schematic configuration of the organic TFT array having the organic TFT 1 having such a configuration will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic plan view showing a schematic configuration of the organic TFT array 1A.

有機TFTアレイ1Aは、図3に示すように、有機TFT1を備えた画素Pxが2次元マトリクス状に配列されている。有機TFTアレイ1Aは、外部から入力される映像信号に基づき有機TFT1を駆動する為の図示しない行ドライバ、列ドライバがそれぞれ行選択線HL、列信号線VLを介して有機TFTアレイ1Aに接続されている。1つの行選択線HLには、該当する行の画素Px(有機TFT1)がすべて接続され、1つの列信号線VLには該当する列の画素Px(有機TFT1)がすべて接続されている。   As shown in FIG. 3, the organic TFT array 1 </ b> A has pixels Px each including the organic TFT 1 arranged in a two-dimensional matrix. In the organic TFT array 1A, a row driver and a column driver (not shown) for driving the organic TFT 1 based on a video signal input from the outside are connected to the organic TFT array 1A via a row selection line HL and a column signal line VL, respectively. ing. All the pixels Px (organic TFT 1) in the corresponding row are connected to one row selection line HL, and all the pixels Px (organic TFT 1) in the corresponding column are connected to one column signal line VL.

ここで、有機TFTアレイ1Aで行われる表示制御動作の流れを説明する。   Here, the flow of the display control operation performed in the organic TFT array 1A will be described.

最初に、行ドライバにより行選択線HLを介して表示データを設定すべき行を1つだけ選択する。行の選択は、選択する行の行選択線HLを活性化(ON)し、その他の行選択線HLを不活性(OFF)にすることで行われる。次に表示データを列ドライバから、列信号線VLを介して画素Pxに伝達する。ここで、行選択線VLを不活性化すると、画素Pxに伝達された信号は記憶され、画素Pxは記憶された信号に基づき表示層を駆動する。この一連の動作をすべての行について行なうことで、一画面分の表示駆動がなされる。   First, only one row for which display data is to be set is selected via the row selection line HL by the row driver. The selection of a row is performed by activating (ON) the row selection line HL of the selected row and inactivating (OFF) the other row selection lines HL. Next, display data is transmitted from the column driver to the pixel Px via the column signal line VL. Here, when the row selection line VL is deactivated, the signal transmitted to the pixel Px is stored, and the pixel Px drives the display layer based on the stored signal. By performing this series of operations for all rows, display driving for one screen is performed.

このような構成の有機TFTアレイ1Aにおいて、優れた特性と高い信頼性を安定して得る為には、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し、且つ、密着性を高めることが重要である。   In the organic TFT array 1A having such a configuration, in order to stably obtain excellent characteristics and high reliability, the organic semiconductor film SF is accurately formed at a predetermined position with an appropriate film thickness, and adhesion is improved. It is important to increase

そこで、このような要求を満たす為、本発明においては、有機半導体膜SFを転写により形成するものであり、転写に用いる基板(第1の基板)の表面を撥液性を有するようにし、さらに、第1の基板に塗布する有機半導体溶液として有機半導体前駆体材料を溶解した溶液(前駆体インク)を用いるようにした。そして、前駆体インクが塗布・乾燥された第1の基板とソース電極S・ドレイン電極Dが形成された被転写基板(第2の基板)とを重ね合わせて、前駆体インクを第2の基板のソース電極S・ドレイン電極Dで形成されるチャネルに転写するものである。   Therefore, in order to satisfy such a demand, in the present invention, the organic semiconductor film SF is formed by transfer, and the surface of the substrate (first substrate) used for transfer is made to have liquid repellency. A solution (precursor ink) in which an organic semiconductor precursor material is dissolved is used as the organic semiconductor solution applied to the first substrate. Then, the first substrate on which the precursor ink is applied and dried and the transferred substrate (second substrate) on which the source electrode S and the drain electrode D are formed are overlapped, and the precursor ink is applied to the second substrate. Are transferred to a channel formed by the source electrode S and the drain electrode D.

詳細には、通常、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には、充分高い撥液性を有する基板の表面に有機半導体溶液(インク)をインクジェット法を用いて塗布し乾燥させることが必要である。しかしながら、一般に、有機TFTに用いる基板の表面は、濡れ性が高い為、直接インクジェット法によるパターンニングで、塗布されたインクの膜厚や形状を制御することは困難である。   Specifically, usually, an organic semiconductor solution (ink) is applied to the surface of a substrate having sufficiently high liquid repellency using an inkjet method in order to accurately form an organic semiconductor film at a predetermined position with an appropriate film thickness. It is necessary to dry it. However, in general, since the surface of the substrate used for the organic TFT has high wettability, it is difficult to control the thickness and shape of the applied ink by direct ink-jet patterning.

そこで、本発明においては、先ず、高い撥液性を有する第1の基板の表面に、インクをインクジェット法を用いて塗布し乾燥させ、その後、第1の基板に塗布・乾燥されたインクを第2の基板に転写するものである。これにより、インクの膜厚や形状を制御することができ、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できるようにするものである。   Therefore, in the present invention, first, ink is applied to the surface of the first substrate having high liquid repellency using the ink jet method and dried, and then the ink applied and dried on the first substrate is applied to the first substrate. 2 is transferred to the second substrate. Thereby, the film thickness and shape of the ink can be controlled, and the organic semiconductor film SF can be accurately formed at a predetermined position with an appropriate film thickness.

一方、このようにして第2の基板に転写されたインクを該第2の基板に密着させる必要がある。これは、ボトムコンタクト型の有機TFTにおいては、ソース電極S・ドレイン電極Dとの安定した電気的接続を得る為であり、ボトムゲート型の有機TFTにおいては、ゲート絶縁膜の効果を充分発揮させる為である。   On the other hand, the ink transferred to the second substrate in this way needs to be in close contact with the second substrate. This is to obtain a stable electrical connection with the source electrode S and the drain electrode D in the bottom contact type organic TFT, and in the bottom gate type organic TFT, the effect of the gate insulating film is sufficiently exhibited. Because of that.

この密着性を高めるには、有機半導体分子の基板表面への再配向が必要である。しかしながら、通常の有機半導体溶液(インク)を基板の表面に塗布しただけではこのような再配向を生じさせるのは困難である。再配向を促すには、熱的処理等を行なう必要があるが、この場合、温度を有機半導体のTg以上、もしくは融点以上の温度にする必要がある。この為、有機半導体の熱分解を招く恐れがあり、有機TFTの性能の劣化やバラツキが生じる。   In order to improve this adhesion, it is necessary to reorient the organic semiconductor molecules to the substrate surface. However, it is difficult to cause such reorientation only by applying a normal organic semiconductor solution (ink) to the surface of the substrate. In order to promote reorientation, it is necessary to perform a thermal treatment or the like. In this case, the temperature needs to be equal to or higher than the Tg of the organic semiconductor or higher than the melting point. For this reason, there is a risk of causing thermal decomposition of the organic semiconductor, resulting in deterioration or variation in performance of the organic TFT.

そこで、本発明においては、このような問題に対応する為、有機半導体溶液(インク)として有機半導体前駆体材料を溶解した溶液(前駆体インク)を用いるようにした。   Therefore, in the present invention, in order to cope with such a problem, a solution (precursor ink) in which an organic semiconductor precursor material is dissolved is used as the organic semiconductor solution (ink).

有機半導体前駆体は、前駆体から有機半導体に変化する際、分子の形状が変化し、それまでの分子の配向状態が必ず変化する。この際、前駆体からの変化の伴わない半導体結晶では起こり難い基板との再配向が生じる為、好適な密着状態を得ることができる。これにより、被転写基板(第2の基板)との密着性を高めることができる。   When the organic semiconductor precursor is changed from the precursor to the organic semiconductor, the shape of the molecule changes, and the orientation state of the molecule is always changed. At this time, since a reorientation with the substrate which is unlikely to occur in a semiconductor crystal without a change from the precursor occurs, a suitable adhesion state can be obtained. Thereby, adhesiveness with a to-be-transferred substrate (2nd board | substrate) can be improved.

次に、有機TFTアレイ1Aの製造方法の概要を図4、図5を用いて説明する。図4(a)は、第1の基板10の製造工程を示す断面模式図、図4(b)〜図4(d)は、第2の基板20の製造工程を示す断面模式図、図5(a)〜図5(d)は、前駆体インクIKを第1の基板10に塗布・乾燥させる工程、及び転写工程を示す平面及び断面模式図である。
(第1の基板10の作成工程)
基板P1の表面に撥液層CFを形成し第1の基板を作成する(図4(a))。基板P1の材料としては、ポリイミドやポリアミド、ポリエチレンテフタノール(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエステルスルホン(PES)、ガラス等を用いることができる。尚、基板P1の材料としては、加熱プロセスを考慮し、その熱膨張係数が、第2の基板20に用いられる基板P2と概ね等しい材料、または同じ材料を用いることが好ましい。もし、熱膨張係数が異なるものを使用せざるを得ない場合には、撥液層CFの膜厚を5μm以下、好ましくは1μm以下に薄くすることで応力を最小限に緩和し、基板の反りを抑えることができる。
Next, the outline of the manufacturing method of the organic TFT array 1A will be described with reference to FIGS. 4A is a schematic cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the first substrate 10, and FIGS. 4B to 4D are schematic cross-sectional views illustrating the manufacturing process of the second substrate 20. FIG. FIGS. 5A to 5D are schematic plan and cross-sectional views showing a step of applying and drying the precursor ink IK on the first substrate 10 and a transfer step.
(Process for creating the first substrate 10)
A liquid repellent layer CF is formed on the surface of the substrate P1 to produce a first substrate (FIG. 4A). As a material of the substrate P1, polyimide, polyamide, polyethylene tephthalol (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyester sulfone (PES), glass, or the like can be used. As a material of the substrate P1, it is preferable to use a material whose thermal expansion coefficient is substantially equal to or the same as that of the substrate P2 used for the second substrate 20 in consideration of the heating process. If it is unavoidable to use materials having different thermal expansion coefficients, the thickness of the liquid repellent layer CF is reduced to 5 μm or less, preferably 1 μm or less to reduce the stress to the minimum and warp the substrate. Can be suppressed.

撥液層CFは、シリコン系樹脂、テフロン(登録商標)系樹脂、フッ素系樹脂等をコートすることで形成できる。尚、撥液層CFと前駆体インクIKとの接触角は、安定して20°以上、好ましくは30°以上あると、塗布される前駆体インクIKの膜厚や形状を制御できる。また、撥液層CFの材料としては、インクジェット用溶媒に対して形状制御ができる程度の撥液性を有し、且つ表面エネルギーが第2の基板20よりも低いものであれば、幅広く選定することができる。   The liquid repellent layer CF can be formed by coating silicon resin, Teflon (registered trademark) resin, fluorine resin, or the like. If the contact angle between the liquid repellent layer CF and the precursor ink IK is stably 20 ° or more, preferably 30 ° or more, the thickness and shape of the applied precursor ink IK can be controlled. In addition, the material of the liquid repellent layer CF is widely selected as long as it has a liquid repellent property capable of controlling the shape with respect to the inkjet solvent and has a surface energy lower than that of the second substrate 20. be able to.

ここで、撥液層CFは面内強度分布を持たせると好ましい。基板の表面の撥液性は、表面の撥液処理により付与される場合や、基板自体が有している場合等様々である。いずれにしろ、撥液層CFを形成するプロセスにより、膜厚等が不均一となり、基板表面の撥液性が均一にならない場合がある。この為、塗布・乾燥された前駆体インクIKの位置精度が低下する場合には、撥液層CFに面内強度分布を持たせるとよい。すなわち、撥液層CFの前駆体インクIKが塗布される領域の撥液性を、該領域を囲む領域よりも低くしておくとよい。面内強度分布を持たせる方法としては、紫外線の露光等による親液化、スタンプ等機械的な力により局所的な凹凸を形成することによる見かけ上の撥液性の制御等を用いることができる。
(第2の基板20の作成工程)
最初に、基板P2の上にゲート電極Gを形成する(図4(b))。基板P2の材料としては、ポリイミドやポリアミド、ポリエチレンテフタノール(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエステルスルホン(PES)、ガラス等を用いることができる。
Here, it is preferable that the liquid repellent layer CF has an in-plane strength distribution. The liquid repellency of the surface of the substrate is various, for example, when it is imparted by the liquid repellency treatment of the surface or when the substrate itself has. In any case, depending on the process of forming the liquid repellent layer CF, the film thickness and the like become non-uniform, and the liquid repellency of the substrate surface may not be uniform. For this reason, when the positional accuracy of the coated and dried precursor ink IK is lowered, the liquid repellent layer CF may have an in-plane strength distribution. That is, the liquid repellency of the region to which the precursor ink IK of the liquid repellent layer CF is applied should be lower than the region surrounding the region. As a method for imparting an in-plane intensity distribution, lyophilicity by exposure to ultraviolet rays or the like, apparent liquid repellency control by forming local irregularities by mechanical force such as a stamp, and the like can be used.
(Process for creating second substrate 20)
First, the gate electrode G is formed on the substrate P2 (FIG. 4B). As a material of the substrate P2, polyimide, polyamide, polyethylene tephthalol (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyester sulfone (PES), glass, or the like can be used.

ゲート電極Gの形成方法としては、基板Pの上にスパッタ法、蒸着等を用いてゲート電極材料を成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターン化することで形成することができる。ゲート電極Gの材料としては、Al、Au、Ag、Pt、Pd、Cu、Cr、Mo、In、Zn、Mg等やこれらを含む合金または酸化物等、またはカーボンナノチューブ等の有機導電体等を用いることができる。   The gate electrode G can be formed by forming a gate electrode material on the substrate P using a sputtering method, vapor deposition, or the like and then patterning the material using a photolithography method. As the material of the gate electrode G, Al, Au, Ag, Pt, Pd, Cu, Cr, Mo, In, Zn, Mg, etc., alloys or oxides containing these, or organic conductors such as carbon nanotubes, etc. Can be used.

次に、ゲート絶縁膜IFを成膜する(図4(c))。ゲート絶縁膜IFの成膜方法としては、スパッタ法、蒸着、CVD法等を用いることができる。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。   Next, a gate insulating film IF is formed (FIG. 4C). As a method for forming the gate insulating film IF, sputtering, vapor deposition, CVD, or the like can be used. 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.

次に、ソース電極S・ドレイン電極Dを形成し第2の基板20を完成する(図4(d))。ソース電極S・ドレイン電極Dは、ゲート絶縁膜IFが成膜された基板P2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ー法や、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。ソース電極S・ドレイン電極Dの電極材料としては、ゲート電極Gの場合と同様の電極材料を用いることができる。
(前駆体インクIK塗布・乾燥工程)
次に、第2の基板20に形成された複数のソース電極S・ドレイン電極Dで形成される複数のチャネルの間隔W(図5(b1)、図5(b2))と等しい間隔Wで、第1の基板10の表面に前駆体インクIKを塗布し乾燥させる(図5(a1)、図5(a2))。前駆体インクIKの塗布方法としては、インクジェット法を用いることができる。前駆体インクIKの半導体材料としては、有機半導体前駆体であれば特に限定されない。
Next, the source electrode S and the drain electrode D are formed to complete the second substrate 20 (FIG. 4D). The source electrode S and the drain electrode D are formed by photolithography, various printing methods, and droplet coating methods in the same manner as the method for forming the gate electrode G after cleaning the substrate P2 on which the gate insulating film IF is formed. Etc. can be used. As the electrode material of the source electrode S / drain electrode D, the same electrode material as that of the gate electrode G can be used.
(Precursor ink IK coating and drying process)
Next, at an interval W equal to the interval W between the plurality of channels formed by the plurality of source electrodes S and drain electrodes D formed on the second substrate 20 (FIG. 5 (b1), FIG. 5 (b2)), The precursor ink IK is applied to the surface of the first substrate 10 and dried (FIGS. 5A1 and 5A2). As a coating method of the precursor ink IK, an inkjet method can be used. The semiconductor material of the precursor ink IK is not particularly limited as long as it is an organic semiconductor precursor.

尚、前駆体インクIKに用いる溶媒は、表面張力の高いものを用いると位置制御性は高まるが、乾燥後の膜厚、広がりも重要であり、第1の基板10の撥液層CFとのマッチング等、塗布工程全体の要求事項間の均衡を考慮して選択することが重要である。
(転写工程)
次に、前駆体インクIKが塗布・乾燥された第1の基板10と第2の基板20とを重ね合わせて加圧し、前駆体インクIKを第2の基板20のチャネルに転写する(図5(c))。
In addition, if the solvent used for the precursor ink IK is high in surface tension, the position controllability is enhanced, but the film thickness and spread after drying are also important, and the relationship with the liquid repellent layer CF of the first substrate 10 is important. It is important to select in consideration of the balance between the requirements of the entire coating process, such as matching.
(Transfer process)
Next, the first substrate 10 and the second substrate 20 on which the precursor ink IK has been applied and dried are overlaid and pressurized, and the precursor ink IK is transferred to the channel of the second substrate 20 (FIG. 5). (C)).

ここで、第1の基板10の形状は、平坦である必要はなく、例えば断面形状が半円状の半円柱状でもよい。転写工程において、第1の基板10の形状が平坦であれば、第2の基板20と重ね合わせて加圧するとともに加熱することで、前駆体インクIKを部分的もしくは完全に半導体化させることができ、第2の基板20との密着性をより高めることができる。   Here, the shape of the first substrate 10 does not need to be flat, and may be, for example, a semi-cylindrical shape with a semicircular cross-sectional shape. In the transfer process, if the shape of the first substrate 10 is flat, the precursor ink IK can be partially or completely made into a semiconductor by superimposing and pressurizing and heating the second substrate 20. The adhesion with the second substrate 20 can be further improved.

また、転写を行うに際し、第2の基板20の表面をインクジェット用の溶媒で湿らす、もしくは転写の雰囲気をインクジェット用の溶媒で満たすことにより、有機半導体前駆体の第2の基板20への密着力を第1の基板10への密着力よりもより高めることができる。
(半導体化工程)
次に、第2の基板20に転写された前駆体インクIKを半導体化させて有機半導体膜SFとすることで、有機TFTアレイ1Aの基本構造である有機TFTアレイ1Bを完成させる(図5(d))。本工程は、有機半導体の第2の基板20への密着性を高め、有機TFT1としての特性を発現させる工程である。一般に、有機半導体前駆体は、その分子の脱離基が外部からのエネルギーを受けて脱離することにより、半導体に変化するとともに、分子の再配向を生じ基板へ密着する。
In addition, when the transfer is performed, the surface of the second substrate 20 is moistened with an inkjet solvent, or the transfer atmosphere is filled with the inkjet solvent so that the organic semiconductor precursor adheres to the second substrate 20. The force can be increased more than the adhesion force to the first substrate 10.
(Semiconductor process)
Next, the precursor ink IK transferred to the second substrate 20 is made into a semiconductor to form an organic semiconductor film SF, thereby completing the organic TFT array 1B which is the basic structure of the organic TFT array 1A (FIG. 5 ( d)). This step is a step of enhancing the adhesion of the organic semiconductor to the second substrate 20 and developing the characteristics as the organic TFT 1. In general, an organic semiconductor precursor is converted into a semiconductor when the leaving group of the molecule receives the energy from the outside and is released, and the molecule is reoriented and adheres to the substrate.

半導体化が行われる際には、有機半導体前駆体が第2の基板20に接触している状態であればよく、第1の基板10への接触状態は問わない。   When semiconductorization is performed, it suffices if the organic semiconductor precursor is in contact with the second substrate 20, and the contact state with the first substrate 10 does not matter.

半導体化の方法としては、ホットプレート、熱風循環路等による熱プロセスや、レーザーによるアニーリング等を用いることができる。また、マイクロ波、紫外線等も用いることができる。
(パッシベーション膜PF、画素電極E形成工程:図示しない)
次に、有機TFTアレイ1Bにパッシべーション膜PF、及び画素電極Eを形成することで、有機TFTアレイ1Aを完成させる。
As a method for forming a semiconductor, a thermal process using a hot plate, a hot air circulation path, etc., annealing using a laser, or the like can be used. Microwaves, ultraviolet rays, and the like can also be used.
(Passivation film PF, pixel electrode E forming step: not shown)
Next, the passivation film PF and the pixel electrode E are formed on the organic TFT array 1B, thereby completing the organic TFT array 1A.

最初に、有機半導体膜SFを外部雰囲気から遮断、保護する為のパッシベーション膜PFを成膜する。パッシベーション膜PFの材料としては、SiO、SiN等を用いることができる。パッシベーション膜PFの成膜方法としては、スパッタ法を用いることができるが、真空装置を要しコスト高となる為、大気圧プラズマ法を用いるほうが好ましい。大気圧プラズマ法は、高密度の薄膜を形成することができるので、有機半導体膜SFの保護層として機能するパッシベーション膜PFの形成に好適である。尚、パッシベーション膜PFは必ずしも必要ではなく、有機半導体膜SFの材料に応じて適宜形成する。 First, a passivation film PF is formed for shielding and protecting the organic semiconductor film SF from the external atmosphere. As a material for the passivation film PF, SiO 2 , SiN, or the like can be used. As a method for forming the passivation film PF, a sputtering method can be used. However, since a vacuum apparatus is required and the cost is increased, it is preferable to use an atmospheric pressure plasma method. Since the atmospheric pressure plasma method can form a high-density thin film, it is suitable for forming a passivation film PF that functions as a protective layer for the organic semiconductor film SF. Note that the passivation film PF is not always necessary, and is appropriately formed according to the material of the organic semiconductor film SF.

次に、パッシベーション膜PFの上に画素電極Eを形成し、有機TFTアレイ1Aを完成させる。画素電極Eの形成方法としては、スパッタ法を用いて画素電極材料を蒸着した後、フォトリソグラフィー法を用いて形成することができる。またIJ法、印刷法等を用いてダイレクトパターニングにより形成することもできる。画素電極Eの材料としては、ITO等を用いることができる。   Next, the pixel electrode E is formed on the passivation film PF, and the organic TFT array 1A is completed. As a method for forming the pixel electrode E, the pixel electrode material can be deposited using a sputtering method and then formed using a photolithography method. It can also be formed by direct patterning using the IJ method, printing method or the like. As a material of the pixel electrode E, ITO or the like can be used.

次に、本発明の実施形態に係るボトムゲート型の有機TFT1を備えた有機TFTアレイ1Aの製造方法の実施例を前述の図4、図5を用いて説明する。
(第1の基板10の作成)
最初に、SiO/Cr膜が表面に成膜されたSTN液晶用のソーダライムガラス基板(図4(a):基板P1)に、フォトリソグラフィー法を用いて、前駆体インクIKを塗布する際の基準位置を示すアラインメントマークMを形成した(図5(a2))。
Next, an example of the manufacturing method of the organic TFT array 1A including the bottom gate type organic TFT 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Creation of the first substrate 10)
First, when the precursor ink IK is applied to a soda-lime glass substrate for STN liquid crystal (FIG. 4A: substrate P1) having a SiO 2 / Cr film formed on the surface using a photolithography method. An alignment mark M indicating the reference position was formed (FIG. 5 (a2)).

次に、基板P1を、KBM−903(信越化学社製)をエタノールに0.1質量%希釈した溶液に10分間浸漬した後、180℃、30分間キュアすることでシランカップリング剤処理をした。   Next, after immersing the substrate P1 in a solution obtained by diluting KBM-903 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in ethanol by 0.1 mass% for 10 minutes, the substrate P1 was cured at 180 ° C. for 30 minutes to be treated with a silane coupling agent. .

次に、サイトップCTX−809AP(旭硝子社製)を塗布し、50℃、1時間、続いて180℃、1時間乾燥させることで、撥液層CFを形成した(図4(a))。このようにして第1の基板10を作成した。
(第2の基板20の作成)
最初に、SiO/Cr膜が表面に成膜されたSTN液晶用のソーダライムガラス基板(図4(b):基板P2)に、フォトリソグラフィー法を用いてゲート電極Gを形成した(図4(b))。
Next, Cytop CTX-809AP (Asahi Glass Co., Ltd.) was applied and dried at 50 ° C. for 1 hour, followed by 180 ° C. for 1 hour to form a liquid repellent layer CF (FIG. 4A). In this way, the first substrate 10 was produced.
(Creation of the second substrate 20)
First, a gate electrode G was formed on a soda-lime glass substrate for STN liquid crystal (FIG. 4B: substrate P2) having a SiO 2 / Cr film formed on the surface using a photolithography method (FIG. 4). (B)).

次に、スパッタリング法を用いて、感光性有機絶縁膜を成膜し厚み500nmのゲート絶縁膜IFを形成した(図4(c))
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ー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を形成した(図1(d))。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。このようにして第2の基板20を作成した。
(前駆体インクIK塗布・乾燥)
次に、有機半導体前躯体(テトラベンゾポルフィリン前躯体金属錯体)を、インクジェット用の溶媒(安息香酸エチル)に希釈して前駆体インクIKを作成した。尚、有機半導体前躯体としては、ペンタセン前駆体、また、インクジェット用の溶媒としては、アニソール、テトラリン等を用いてもよい。
Next, a photosensitive organic insulating film was formed by sputtering to form a gate insulating film IF having a thickness of 500 nm (FIG. 4C).
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 unnecessary lift-off resists, and source electrodes S and drain electrodes D were formed (FIG. 1D). 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. In this way, the second substrate 20 was produced.
(Precursor ink IK coating and drying)
Next, a precursor ink IK was prepared by diluting an organic semiconductor precursor (tetrabenzoporphyrin precursor metal complex) in an inkjet solvent (ethyl benzoate). Note that a pentacene precursor may be used as the organic semiconductor precursor, and anisole, tetralin, or the like may be used as an inkjet solvent.

次に、第1の基板10の表面に、インクジェット法を用いて前駆体インクIKを、第2の基板20に形成された複数のチャネルの間隔W(図5(b1)、図5(b2))と等しい間隔Wで、アラインメントマークMを基準として塗布した(図5(a1)、図5(a2))。続いて、塗布された前駆体インクIKを、120℃、5分間乾燥させた。尚、乾燥条件は、前駆体インクIKが半導体に変化しない温度であればよく、例えば80℃、10分間でもよい。
(転写)
次に、前駆体インクIKが塗布・乾燥された第1の基板10と第2の基板20とを重ね合わせて加圧し、前駆体インクIKを第2の基板20のチャネルに転写した(図5(c))。
Next, the precursor ink IK is applied to the surface of the first substrate 10 by using an ink jet method, and intervals W between a plurality of channels formed in the second substrate 20 (FIG. 5 (b1), FIG. 5 (b2)). ) With the same interval W as that of the alignment mark M (FIG. 5 (a1), FIG. 5 (a2)). Subsequently, the applied precursor ink IK was dried at 120 ° C. for 5 minutes. The drying condition may be a temperature at which the precursor ink IK does not change to a semiconductor, and may be, for example, 80 ° C. for 10 minutes.
(Transcription)
Next, the first substrate 10 and the second substrate 20 on which the precursor ink IK has been applied and dried are overlaid and pressurized, and the precursor ink IK is transferred to the channel of the second substrate 20 (FIG. 5). (C)).

第1の基板10と第2の基板20との重ね合わせは、それぞれの基板に設けられた図示しない位置合わせ用のアラインメントマークを観察しながら行った。また、加圧力は、0.3kgf/cm)とした。
(半導体化)
次に、第1の基板10と第2の基板20を分離し、第2の基板20をホットプレートを用いて200℃、30分間加熱することで、第2の基板20に転写された前駆体インクIKを半導体化させて有機半導体膜SFを形成した。このようにして有機TFTアレイ1Aの基本構造である有機TFTアレイ1Bを完成させた(図5(d))。
The first substrate 10 and the second substrate 20 were overlapped while observing alignment marks (not shown) provided on the respective substrates. The applied pressure was 0.3 kgf / cm 2 ).
(Semiconductor)
Next, the first substrate 10 and the second substrate 20 are separated, and the second substrate 20 is heated at 200 ° C. for 30 minutes using a hot plate, thereby transferring the precursor transferred to the second substrate 20. The ink IK was made into a semiconductor to form an organic semiconductor film SF. In this way, an organic TFT array 1B, which is the basic structure of the organic TFT array 1A, was completed (FIG. 5D).

このようにして完成させた有機TFTアレイ1B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、チャンネルに平均膜厚50nmの有機半導体膜SFが精度よく成膜されていることが確認できた。   When the organic TFT array 1B thus completed was observed with an optical microscope and AFM (manufactured by Keyence Corporation), it was confirmed that the organic semiconductor film SF having an average film thickness of 50 nm was accurately formed on the channel. It was.

このように、本発明の実施形態に係る有機TFTアレイ1の製造方法においては、転写に用いる第1の基板10の表面を撥液性を有するようにした。これにより、塗布された有機半導体溶液の濡れ広がりが抑えられ、適正な膜厚で所定の位置に精度良く塗布することができる。   Thus, in the manufacturing method of the organic TFT array 1 according to the embodiment of the present invention, the surface of the first substrate 10 used for transfer has liquid repellency. As a result, wetting and spreading of the applied organic semiconductor solution can be suppressed, and it can be applied to a predetermined position with an appropriate film thickness with high accuracy.

さらに、有機半導体溶液として有機半導体前駆体材料を溶解した溶液(前駆体インクIK)を用いるようにした。有機半導体前駆体は、前駆体から有機半導体に変化する際、分子の形状が変化し、それまでの分子の配向状態が変化し再配向が生じる。これにより、被転写基板である第2の基板20との密着性を高めることができる。   Further, a solution (precursor ink IK) in which an organic semiconductor precursor material is dissolved is used as the organic semiconductor solution. When the organic semiconductor precursor changes from the precursor to the organic semiconductor, the shape of the molecule changes, the orientation state of the molecule changes so far, and reorientation occurs. Thereby, adhesiveness with the 2nd board | substrate 20 which is a to-be-transferred board | substrate can be improved.

これらにより、不要な領域への前駆体インクIKの漏れ込みを抑えるとともに、前駆体インクIKの密着性が高められ、優れた特性と高い信頼性を安定して得ることができる。   As a result, the leakage of the precursor ink IK to unnecessary areas can be suppressed, and the adhesion of the precursor ink IK can be enhanced, and excellent characteristics and high reliability can be stably obtained.

1 有機TFT(有機薄膜トランジスタ)
1A、1B 有機TFTアレイ
10 第1の基板
20 第2の基板
CF 撥液層
D ドレイン電極
E 画素電極
G ゲート電極
HL 行選択線
IF ゲート絶縁膜
IK 有機半導体前駆体インク
M アラインメントマーク
P1、P2 基板
PF パッシベーション膜
Px 画素
S ソース電極
SF 有機半導体膜
VL 列信号線
1 Organic TFT (Organic Thin Film Transistor)
1A, 1B Organic TFT array 10 First substrate 20 Second substrate CF Liquid repellent layer D Drain electrode E Pixel electrode G Gate electrode HL Row selection line IF Gate insulating film IK Organic semiconductor precursor ink M Alignment mark P1, P2 Substrate PF Passivation film Px Pixel S Source electrode SF Organic semiconductor film VL Column signal line

Claims (5)

マトリクス状に配列された複数の有機TFTを有する有機TFTアレイの製造方法において、
表面が撥液性を有する第1の基板を作成する工程と、
下地層の上に複数のソース電極・ドレイン電極がマトリクス状に形成された第2の基板を作成する工程と、
前記第2の基板に形成された前記複数のソース電極・ドレイン電極で形成される複数のチャネルの間隔と等しい間隔で、前記第1の基板の表面に有機半導体前駆体溶液を塗布し乾燥させる工程と、
前記有機半導体前駆体溶液が塗布・乾燥された第1の基板と前記第2の基板とを重ね合わせて、前記有機半導体前駆体溶液を前記第2の基板の前記チャネルに転写する工程と、を有することを特徴とする有機TFTアレイの製造方法。
In a method for manufacturing an organic TFT array having a plurality of organic TFTs arranged in a matrix,
Creating a first substrate having a liquid repellent surface;
Creating a second substrate in which a plurality of source / drain electrodes are formed in a matrix on an underlayer;
Applying and drying an organic semiconductor precursor solution on the surface of the first substrate at intervals equal to the intervals of the plurality of channels formed by the plurality of source / drain electrodes formed on the second substrate When,
A step of transferring the organic semiconductor precursor solution to the channel of the second substrate by superimposing the first substrate on which the organic semiconductor precursor solution has been applied and dried and the second substrate; A method for producing an organic TFT array, comprising:
前記有機半導体前駆体溶液は、インクジェット法を用いて塗布されることを特徴とする請求項1に記載の有機TFTアレイの製造方法。   The method of manufacturing an organic TFT array according to claim 1, wherein the organic semiconductor precursor solution is applied using an inkjet method. 前記有機TFTは、ボトムゲート構造であり、
前記下地層は、ゲート絶縁膜であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機TFTアレイの製造方法。
The organic TFT has a bottom gate structure,
3. The method of manufacturing an organic TFT array according to claim 1, wherein the underlayer is a gate insulating film.
前記有機TFTは、トップゲート構造であり、
前記下地層は、基板であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機TFTアレイの製造方法。
The organic TFT has a top gate structure,
The method of manufacturing an organic TFT array according to claim 1, wherein the underlayer is a substrate.
前記第1の基板の表面の有機半導体前駆体溶液が塗布される領域の撥液性は、該領域を囲む領域の撥液性よりも低いことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の有機TFTアレイの製造方法。   5. The liquid repellency of the region to which the organic semiconductor precursor solution is applied on the surface of the first substrate is lower than the liquid repellency of the region surrounding the region. 6. The manufacturing method of the organic TFT array of item.
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