JP2013084845A - 有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法および表示装置 - Google Patents
有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法および表示装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ソースおよびドレインと半導体層との間において良好なコンタクトを確保することが可能な有機薄膜トランジスタを提供する。
【解決手段】有機薄膜トランジスタは、有機材料よりなる半導体層上のソース電極およびドレイン電極に対向する第１および第２の領域のそれぞれに導電層を有し、この導電層が、還元反応によって導電性が変化する酸化物を含むものである。導電層が、半導体層とソース電極およびドレイン電極とのコンタクト層として機能すると共に、トップコンタクト構造では、製造プロセスにおいて半導体層上に、上記導電層を含むエッチングストッパ層を形成可能となる。
【選択図】図１
【解決手段】有機薄膜トランジスタは、有機材料よりなる半導体層上のソース電極およびドレイン電極に対向する第１および第２の領域のそれぞれに導電層を有し、この導電層が、還元反応によって導電性が変化する酸化物を含むものである。導電層が、半導体層とソース電極およびドレイン電極とのコンタクト層として機能すると共に、トップコンタクト構造では、製造プロセスにおいて半導体層上に、上記導電層を含むエッチングストッパ層を形成可能となる。
【選択図】図１
Description
本開示は、例えば有機半導体を用いた有機薄膜トラジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）に関する。
一般に、ＴＦＴには、活性層としての半導体層に無機材料を用いたもの（無機ＴＦＴ）、あるいは半導体層に有機材料を用いた有機ＴＦＴなど、様々な種類のものがあるが、これらのうち有機ＴＦＴは、フレキシブルな表示装置向けの駆動素子として開発が進められている。この有機ＴＦＴには、いわゆるボトムコンタクト構造のもの（例えば、非特許文献１参照）と、トップコンタクト構造のもの（例えば、非特許文献２参照）とがある。
C.-C. Kuo，T.N Jackson，「Direct lithographic top contacts for pentacene organic thin-film transistors」，[online]，APPLIED PHYSICS LETTERS 94,053304(2009)
Chen-Guan Lee，他３名，「Integration of reduced graphene oxide into organic field-effect transistors as conducting electrodes and as a metal modification layer」，[online]，APPLIED PHYSICS LETTERS 95,023304(2009)
ところが、上記のような有機ＴＦＴでは、特にトップコンタクト構造の場合、ソース電極およびドレイン電極を形成する際に、半導体層上において導電膜をエッチングする必要があることから、半導体層がダメージを受け易い。このため、トランジスタ性能に悪影響が生じる、という問題がある。また、有機材料からなる半導体層とソース電極およびドレイン電極との間において、良好なコンタクト（電気的接続）を確保しにくい（良好なコンタクトを得るためには電極材料が限定され、その選択性が乏しい）、という問題がある。
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、ソースおよびドレインと半導体層との間において良好なコンタクトを確保することが可能な有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法および表示装置を提供することにある。また、本開示の第２の目的は、特にトップコンタクト構造の場合、製造プロセスにおける半導体層の損傷を軽減することが可能な有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法および表示装置を提供することにある。
本開示の第１の有機薄膜トランジスタは、有機材料よりなる半導体層と、ゲート電極と、半導体層上に設けられたソース電極およびドレイン電極と、半導体層上のソース電極およびドレイン電極のそれぞれに対向する第１および第２の領域に、還元反応により導電性が変化する酸化物を含む導電層とを備えたものである。
本開示の第１の有機薄膜トランジスタでは、半導体層上のソース電極およびドレイン電極に対向する第１および第２の領域のそれぞれに導電層を有し、この導電層が、還元反応によって導電性が変化する酸化物を含む。これにより、導電層が、半導体層とソース電極およびドレイン電極とのコンタクト層として機能する。また、特にトップコンタクト構造の場合には、製造プロセスにおいて半導体層上にエッチングストッパ層を形成可能となる。
本開示の第２の有機薄膜トランジスタは、有機材料よりなる半導体層と、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、半導体層とソース電極およびドレイン電極との間に設けられると共に、ソース電極およびドレイン電極のそれぞれに対向する第１および第２の領域において導電性を示し、第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層とを備えたものである。
本開示の第２の有機薄膜トランジスタでは、ソース電極およびドレイン電極に対向する第１および第２の領域において導電性を示し、それらの間の第３の領域では絶縁性を示す酸化物層が設けられている。これにより、酸化物層の第１および第２の領域に対応する部分が、半導体層とソース電極およびドレイン電極とのコンタクト層として機能する。また、特にトップコンタクト構造の場合に、製造プロセスにおいて、酸化物層を半導体層上におけるエッチングストッパ層として機能させることが可能となる。
本開示の有機薄膜トランジスタの製造方法は、有機材料よりなる半導体層を形成する工程と、ゲート電極を形成する工程と、ソース電極およびドレイン電極を形成する工程とを少なくとも含み、ソース電極およびドレイン電極を形成予定の選択的な第１および第２の領域において導電性を示し、第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層を形成する工程を更に含むものである。
本開示の有機薄膜トランジスタの製造方法では、ソース電極およびドレイン電極の形成予定領域である第１および第２の領域において導電性を示し、第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層を形成する工程を含む。酸化物層の第１および第２の領域に対応する部分を、半導体層とソース電極およびドレイン電極とのコンタクト層として機能させることができる。また、特にトップコンタクト構造を形成する場合に、酸化物層を半導体層上におけるエッチングストッパ層として機能させることが可能となる。
本開示の第１の表示装置は、複数の画素を含む表示部と、前記表示部の駆動素子としての上記本開示の第１の有機薄膜トランジスタとを備えたものである。
本開示の第２の表示装置は、複数の画素を含む表示部と、前記表示部の駆動素子としての上記本開示の第２の有機薄膜トランジスタとを備えたものである。
本開示の第１の有機薄膜トランジスタによれば、半導体層上のソース電極およびドレイン電極に対向する第１および第２の領域に、還元反応により導電性が変化する酸化物を含む導電層が設けられている。これにより、導電層を、半導体層とソース電極およびドレイン電極とのコンタクト層として機能させることができ、またトップコンタクト構造の場合には、製造プロセスにおいて半導体層上にエッチングストッパ層を形成可能となる。よって、ソースおよびドレインと半導体層との間において良好なコンタクトを確保することが可能となる。また、トップコンタクト構造の場合には、製造プロセスにおける半導体層の損傷を軽減することが可能となる。
本開示の第２の有機薄膜トランジスタによれば、ソース電極およびドレイン電極に対向する第１および第２の領域において導電性を示し、それらの間の第３の領域では絶縁性を示す酸化物層が設けられている。これにより、酸化物層の一部を、半導体層とソース電極およびドレイン電極とのコンタクト層として機能させることができ、またトップコンタクト構造の場合には、製造プロセスにおいて、酸化物層を半導体層上におけるエッチングストッパ層として機能させることができる。よって、ソースおよびドレインと半導体層との間において良好なコンタクトを確保することが可能となる。また、トップコンタクト構造の場合には、製造プロセスにおける半導体層の損傷を軽減することが可能となる。
本開示の有機薄膜トランジスタの製造方法によれば、ソース電極およびドレイン電極の形成予定領域である第１および第２の領域において導電性を示し、第１および第２の領域間の第３の領域では絶縁性を示す酸化物層を形成する工程を含む。これにより、酸化物層の一部をコンタクト層として機能させることができ、またトップコンタクト構造を形成する場合には、酸化物層を半導体層上におけるエッチングストッパ層として機能させることができる。よって、ソースおよびドレインと半導体層との間において良好なコンタクトを確保することが可能となる。また、特にトップコンタクト構造を形成する場合には、製造プロセスにおける半導体層の損傷を軽減することが可能となる。
以下、本開示における実施形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（半導体層上の一部で導電性、他の領域で絶縁性を示すグラファイト酸化物層を備えた有機ＴＦＴ（ボトムゲート／トップコンタクト）の例）
２．変形例１（絶縁層を除去した場合の例）
３．変形例２（他の有機ＴＦＴ（トップゲート／トップコンタクト）の例）
４．変形例３（他の有機ＴＦＴ（ボトムゲート／ボトムコンタクト）の例）
５．変形例４（他の有機ＴＦＴ（トップゲート／ボトムコンタクト）の例）
６．適用例（有機ＴＦＴを備えた表示装置および電子機器の例）
１．実施の形態（半導体層上の一部で導電性、他の領域で絶縁性を示すグラファイト酸化物層を備えた有機ＴＦＴ（ボトムゲート／トップコンタクト）の例）
２．変形例１（絶縁層を除去した場合の例）
３．変形例２（他の有機ＴＦＴ（トップゲート／トップコンタクト）の例）
４．変形例３（他の有機ＴＦＴ（ボトムゲート／ボトムコンタクト）の例）
５．変形例４（他の有機ＴＦＴ（トップゲート／ボトムコンタクト）の例）
６．適用例（有機ＴＦＴを備えた表示装置および電子機器の例）
＜実施の形態＞
［有機ＴＦＴ１の構成］
図１は、本開示の一の実施の形態に係る有機ＴＦＴ（有機ＴＦＴ１）の概略構成を表したものである。有機ＴＦＴ１は、例えばいわゆるボトムゲート，トップコンタクト構造を有する有機ＴＦＴである。この有機ＴＦＴ１は、基板１０上の選択的な領域にゲート電極１１を有しており、このゲート電極１１上には、ゲート絶縁膜１２を挟んで有機半導体層１３が設けられている。有機半導体層１３は、ゲート絶縁膜１２上において、ゲート電極１１と対向する選択的な領域にパターン形成されている。この有機半導体層１３に電気的に接続されるように、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂが配設されている。
［有機ＴＦＴ１の構成］
図１は、本開示の一の実施の形態に係る有機ＴＦＴ（有機ＴＦＴ１）の概略構成を表したものである。有機ＴＦＴ１は、例えばいわゆるボトムゲート，トップコンタクト構造を有する有機ＴＦＴである。この有機ＴＦＴ１は、基板１０上の選択的な領域にゲート電極１１を有しており、このゲート電極１１上には、ゲート絶縁膜１２を挟んで有機半導体層１３が設けられている。有機半導体層１３は、ゲート絶縁膜１２上において、ゲート電極１１と対向する選択的な領域にパターン形成されている。この有機半導体層１３に電気的に接続されるように、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂが配設されている。
基板１０は、例えばポリイミド（ＰＩ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ），ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ），ポリカーボネート（ＰＣ）などのプラスチック基板からなる。但し、基板１０は、少なくとも表面が絶縁性を有していればよく、ステンレス（ＳＵＳ），アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）等の金属基板の表面に絶縁処理を施したものであってもよい。また、基板１０としては、上記プラスチック基板や金属基板のようにフレキシブル性を発揮し得るものの他にも、ガラス基板等のリジット性を有するものが用いられていてもよい。
ゲート電極１１は、有機ＴＦＴ１に印加されるゲート電圧（Ｖｇ）によって有機半導体層１３中のキャリア密度を制御すると共に、電位を供給する配線としての機能を有するものである。ゲート電極１１は、例えば金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），銅，白金（Ｐｔ）およびニッケル（Ｎｉ）のうちの１種からなる単層膜、もしくはこれらのうちの２種以上からなる積層膜から構成されている。ゲート電極１１として金を用いる場合には、クロム（Ｃｒ）よりなる下地層を形成することにより、基板１０とゲート電極１１との密着性を高めることができる。
ゲート絶縁膜１２は、例えばポリビニルフェノール（ＰＶＰ），ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ），ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などのうちの１種よりなる単層膜、またはそれらのうちの２種以上よりなる積層膜である。ゲート絶縁膜１２は、スピンコート法、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷法を用いて形成することができる。但し、ゲート絶縁膜１２としては、このような有機絶縁膜の他にも、酸化シリコン（ＳｉＯ2），窒素化シリコン（ＳｉＮx），酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3），酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの無機絶縁膜が用いられていてもよい。
有機半導体層１３は、ゲート電圧の印加によりチャネルを形成するものであり、例えばペンタセン，アントラセン，フタロシアニン，ポルフィリン，チオフェン系ポリマーおよびそれらのうちのいずれか１種の誘導体、２種以上の混合物が挙げられる。この他にも、ｎ型の有機半導体材料として、フラーレン、パーフルオロペンタセン、ポリ(ベンゾビスイミダゾベンゾフェナントロリン)などが挙げられる。有機半導体層１３は、例えば上記材料をスピンコート法、スリットコート法などの塗布法を用いて成膜した後、これをパターニングすることにより形成される。
ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂは、それぞれが有機半導体層１３に電気的に接続されると共に、互いに電気的に分離されて配設されている。これらのソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂはそれぞれ、金，銅，銀，およびアルミニウムよりなる単層膜かそれらのうちの１種以上を含む積層膜よりなる。あるいは、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとしては、導電性微粒子を含む導電性インクが用いられていてもよい。
（グラフェン酸化物層１４）
本実施の形態では、有機半導体層１３とソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとの間に、グラフェン酸化物（Graphene Oxide）層１４（以下、ＧＯ層１４とする）が設けられている。ＧＯ層１４は、その選択的な一部（後述の領域Ｄ１，Ｄ２）を除いて、グラフェン酸化物単体から構成されるか、もしくはグラフェン酸化物と、他の有機分子、有機ポリマーまたは無機粒子等との混合物から構成されている。グラフェン酸化物は、グラフェン（Graphene）を酸化させることにより生成される物質であり、水溶性および電気絶縁性を有している。このＧＯ層１４は、例えば厚みが１原子層〜５０ｎｍ程度である。また、ＧＯ層１４においてグラフェン酸化物に必要とされる絶縁性は、例えばオフ電流を１０-12 Ａ以下にまで抑えられる程度の絶縁性である。ＧＯ層１４は、後述の領域Ｄ３に対応する部分において、そのような絶縁性を有している。このグラフェン酸化物は、還元反応によって（還元処理が施されることにより）特性が変化する性質を有している。具体的には、還元されたグラフェン酸化物（還元型グラフェン酸化物：reduced Graphene Oxide）では導電性を示すようになる。これを利用して、本実施の形態では、ＧＯ層１４の一部が選択的に還元されており、この還元された部分が導電性を示すようになっている。
本実施の形態では、有機半導体層１３とソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとの間に、グラフェン酸化物（Graphene Oxide）層１４（以下、ＧＯ層１４とする）が設けられている。ＧＯ層１４は、その選択的な一部（後述の領域Ｄ１，Ｄ２）を除いて、グラフェン酸化物単体から構成されるか、もしくはグラフェン酸化物と、他の有機分子、有機ポリマーまたは無機粒子等との混合物から構成されている。グラフェン酸化物は、グラフェン（Graphene）を酸化させることにより生成される物質であり、水溶性および電気絶縁性を有している。このＧＯ層１４は、例えば厚みが１原子層〜５０ｎｍ程度である。また、ＧＯ層１４においてグラフェン酸化物に必要とされる絶縁性は、例えばオフ電流を１０-12 Ａ以下にまで抑えられる程度の絶縁性である。ＧＯ層１４は、後述の領域Ｄ３に対応する部分において、そのような絶縁性を有している。このグラフェン酸化物は、還元反応によって（還元処理が施されることにより）特性が変化する性質を有している。具体的には、還元されたグラフェン酸化物（還元型グラフェン酸化物：reduced Graphene Oxide）では導電性を示すようになる。これを利用して、本実施の形態では、ＧＯ層１４の一部が選択的に還元されており、この還元された部分が導電性を示すようになっている。
具体的には、ＧＯ層１４は、選択的な領域Ｄ１，Ｄ２において導電性を示す一方、領域Ｄ１と領域Ｄ２との間の領域Ｄ３では絶縁性を示すものである。換言すると、ＧＯ層１４のうちの領域Ｄ１，領域Ｄ２に対応する部分は、還元型グラフェン酸化物層１４ａ，１４ｂ（以下、ｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂとする）となっている。このようなｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂを有するＧＯ層１４は、上記のようにグラフェン酸化物を領域Ｄ１，Ｄ２においてのみ選択的に還元することにより形成されるものである。
ｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂは、還元型グラフェン酸化物の単体から構成されるか、もしくは、この他に有機分子、有機ポリマーまたは無機粒子等を含んで構成されている。還元型グラフェン酸化物は、上記のようにグラフェン酸化物を還元することによって生成され、導電性を示すと共に、水に不溶な性質を有している。但し、還元型グラフェン酸化物では、グラフェン酸化物が完全に還元される（グラフェンに戻る）まで行ってもよいが、所望の導電性を得られる程度の還元率で還元されている。具体的には、有機半導体層１３、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂに使用される各材料の仕事関数やＧＯ層１４の厚み等に応じて、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとオーミック接触が生じるように、還元されていればよい。還元処理としては、詳細は後述するが、光還元処理、熱還元処理または薬剤を用いた還元処理等が挙げられ、それらの還元処理を併用してもよい。尚、これらのｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂが本開示における「導電層」の一具体例に相当する。
尚、領域Ｄ１はソース電極１５Ａ、領域Ｄ２はドレイン電極１５Ｂのそれぞれに対向する領域であり、領域Ｄ３は、例えばゲート電極１１と、有機半導体層１３に形成されるチャネル１３ａに対向する領域である。但し、ここでは、領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３以外の領域では、領域Ｄ３と同様、グラフェン酸化物よりなる絶縁層となっている。
［有機ＴＦＴ１の製造方法］
図２〜図５は、有機ＴＦＴ１の製造方法を説明するための図である。有機ＴＦＴ１は、例えば次のようにして製造することができる。
図２〜図５は、有機ＴＦＴ１の製造方法を説明するための図である。有機ＴＦＴ１は、例えば次のようにして製造することができる。
まず、図２（Ａ）に示したように、基板１０上の選択的な領域にゲート電極１１を形成する。具体的には、まず、基板１０上の全面に、上述した導電膜材料を、例えば蒸着法，スパッタ法等により堆積させる。成膜した導電膜上に、例えばフォトリソグラフィ法を用いてフォトレジストをパターン形成した後、このフォトレジストをマスクとしたエッチングを施すことにより、上記導電膜を所定の形状にパターニングする。これにより、ゲート電極１１を形成する。但し、ゲート電極１１の形成手法としては、上述したものの他にも、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷などの印刷法も挙げられる。
続いて、図２（Ｂ）に示したように、基板１０上の全面に渡って、ゲート絶縁膜１２を成膜する。具体的には、基板１０上の全面にわたって、上述した材料よりなる有機絶縁膜材料を、例えばスピンコート法、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷のような印刷法を含む塗布法を用いて成膜する。一方、ゲート絶縁膜１２として無機絶縁性材料を用いる場合には、例えば蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により成膜を行えばよい。
次いで、図２（Ｃ）に示したように、ゲート絶縁膜１２上に有機半導体層１３を形成する。この際、まず、基板１０の全面にわたって、上述のような有機半導体材料を、例えばマスクを用いた蒸着法，印刷法等により、ゲート電極１１に重畳するように、例えば島状にパターン形成する。尚、素子分離する必要のない場合であれば、上述した手法によらずに、ゲート絶縁膜１２および有機半導体層１３を順次塗布成膜してもよい。
（グラフェン酸化物層１４の形成）
続いて、ＧＯ層１４を形成する。具体的には、まず、図３（Ａ）に示したように、上述したグラフェン酸化物を溶媒に溶かした溶液を、例えばスピンコート法、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット法、ラングミュア-ブロジェット法により、少なくとも有機半導体層１３上を覆うように成膜する。
続いて、ＧＯ層１４を形成する。具体的には、まず、図３（Ａ）に示したように、上述したグラフェン酸化物を溶媒に溶かした溶液を、例えばスピンコート法、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット法、ラングミュア-ブロジェット法により、少なくとも有機半導体層１３上を覆うように成膜する。
この後、成膜したグラフェン酸化物の一部に還元処理を施す。具体的には、本実施の形態では、図３（Ｂ）に示したように、領域Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ開口１１０ａを有するフォトマスク１１０を用いて、グラフェン酸化物の一部を選択的に露光する（光還元処理を行う）。この際の還元条件は、上述したように、所定の導電性が得られる程度に適宜設定されればよい。例えば、３００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長分布を持つ一般的なキセノン（Xenon）ランプでは、２（Ｊ／ｃｍ2）の照射量により、所望の導電性（ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとのオーミック接触）が得られた。但し、有機半導体層１３としてはperi-xanthenoxanthene誘導体、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとしてはアルミニウム（Ａｌ）を用いた。）
これにより、図４に示したように、領域Ｄ１，Ｄ２においてのみ、グラフェン酸化物が還元され、ｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂが形成される。即ち、領域Ｄ１，Ｄ２において導電性を示す一方、領域Ｄ３（および領域Ｄ１〜Ｄ３以外の領域）では絶縁性を示すＧＯ層１４が形成される。
次いで、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂを形成する。具体的には、まず、図５（Ａ）に示したように、上述した電極材料よりなる導電膜１５をＧＯ層１４上に成膜する。この後、図５（Ｂ）に示したように、リソグラフィ法を用いたエッチングにより、領域Ｄ１にソース電極１５Ａ、領域Ｄ２にドレイン電極１５Ｂをそれぞれパターン形成する。この際、エッチングとしては、ドライエッチングおよびウェットエッチングのいずれかを適用可能である。以上により、図１に示した有機ＴＦＴ１を完成する。
本実施の形態では、上記のように、選択的な領域Ｄ１，Ｄ２にｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂを有するＧＯ層１４を設けることにより、有機半導体層１３とソース電極１５Ａとの間にｒ−ＧＯ層１４ａ、有機半導体層１３とドレイン電極１５Ｂとの間にｒ−ＧＯ層１４ｂをそれぞれ介在させることができる。ｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂは、上述のように導電性を示すことから、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとの間において、それぞれオーミック接触を得ることができる。即ち、ｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂを、有機半導体層１３とソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとの電気的なコンタクト層として機能させることが可能となる。他方、ＧＯ層１４は、領域Ｄ１，Ｄ２間の領域Ｄ３では絶縁性を示すため、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂは電気的に分離される。
従って、特にトップコンタクト構造の場合には、還元反応によってグラフェン酸化物の導電性が変化することを利用し、エッチングストッパ層として機能するＧＯ層１４の一部を、コンタクト層としても機能させることができる。
［作用・効果］
本実施の形態の有機ＴＦＴ１では、ゲート電極１１に所定の電位が供給されると、有機半導体層１３のチャネル１３ａに電界が生じ、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂ間に電流が流れ、いわゆる電界効果トランジスタとして機能する。
本実施の形態の有機ＴＦＴ１では、ゲート電極１１に所定の電位が供給されると、有機半導体層１３のチャネル１３ａに電界が生じ、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂ間に電流が流れ、いわゆる電界効果トランジスタとして機能する。
ここで、上記のような電界効果型のＴＦＴとしては、本実施の形態のような有機半導体を用いたものの他にも、無機半導体を用いたもの（無機ＴＦＴ）がある。一般に、無機ＴＦＴでは、ドライエッチングなどのエッチング技術が成熟しており、生産性および加工精度などの観点において信頼できる。また、無機半導体はエッチング耐性に優れていることから、ソース・ドレイン形成時においてオーバーエッチングされたとしても、ＴＦＴ自体の特性にほとんど影響を及ぼさない。
一方、有機半導体を用いたＴＦＴでは、一般に、上記のような無機ＴＦＴに比べて加工精度が低く、ソース・ドレイン形成時において、有機半導体の特にチャネル部分へダメージが生じ易い。このため、電界効果移動度が低下したり、寄生トランジスタが発生し易くなる。尚、これを回避するために、上記特許文献１では、有機半導体を浸食しない水溶性のポリマー（ポリビニルアルコール）を用いたリフトオフ法により、ソース電極およびドレイン電極をパターニングしている。ところが、この手法ではポリビニルアルコールの残渣が有機半導体層上に付着し、これにより、ソース電極およびドレイン電極と有機半導体層との間のコンタクト抵抗が増大して、電界効果移動度が低減してしまう。
そこで、本実施の形態の有機ＴＦＴ１では、有機半導体層１３上にＧＯ層１４が形成され、このＧＯ層１４のうち、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂに対向する領域Ｄ１，Ｄ２には、導電性を示すｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂが形成されている。これにより、ｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂが、有機半導体層１３とソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとのコンタクト層として機能する。また、特にトップコンタクト構造の場合には、製造プロセスにおいて、ＧＯ層１４が、有機半導体層１３上のエッチングストッパ層として機能する。
また、本実施の形態では、還元処理によりＧＯ層１４の一部の構造および特性を変化させ、これによって、上記コンタクト層としてのｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂを形成しつつ、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂ間を電気的に分離することができる。このため、上記特許文献１のような残渣が有機半導体層１３上に付着することがなく、これに起因するコンタクト抵抗の増大を回避することができる。
更に、本実施の形態では、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂと有機半導体層１３との間において良好なコンタクトが得られることにより、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂに使用される電極材料選択の自由度が向上する。
以上説明したように、本実施の形態では、有機半導体層１３上のソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂに対向する領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３にわたって、グラフェン酸化物よりなるＧＯ層１４が設けられている。ＧＯ層１４は、その一部（領域Ｄ１，Ｄ２）が選択的に還元されることにより、領域Ｄ１，Ｄ２において導電性を示すＲ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂを有し、領域Ｄ１，Ｄ３間の領域Ｄ３では、絶縁性を示すようになっている。これにより、Ｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂを、有機半導体層１３とソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとのコンタクト層として機能させ、またトップコンタクト構造の場合には、製造プロセスにおいて、ＧＯ層１４をエッチングストッパ層として機能させることが可能となる。よって、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂと有機半導体層１３との間において良好なコンタクトを確保することが可能となる。また、トップコンタクト構造の場合には、製造プロセスにおける有機半導体層１３の損傷を軽減することが可能となる。
次に、上記実施の形態の変形例（変形例１〜４）に係る有機ＴＦＴについて説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
＜変形例１＞
上記実施の形態の有機ＴＦＴ１では、製造プロセスにおいてエッチングストッパ層として機能するＧＯ層１４をＴＦＴ完成後もそのまま残存させているが、ＧＯ層１４のうち、領域Ｄ１，Ｄ２以外の部分（領域Ｄ３を含む）を、ソース・ドレイン形成後に除去してもよい。図６に、その一例（有機ＴＦＴ２）を示す。有機ＴＦＴ２は、上記実施の形態の有機ＴＦＴ１と同様、基板１０上にゲート電極１１、ゲート絶縁膜１２および有機半導体層１３を有すると共に、有機半導体層１３上の領域Ｄ１，Ｄ２にｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂを介してソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂを有している。但し、本変形例では、有機半導体層１３上のチャネル１３ａに対向する領域Ｄ３では、有機半導体層１３の表面が露出している。換言すると、酸化物層が、導電層としてのｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂのみにより形成されており、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂが、そのｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂと同一形状にパターニングされている。
上記実施の形態の有機ＴＦＴ１では、製造プロセスにおいてエッチングストッパ層として機能するＧＯ層１４をＴＦＴ完成後もそのまま残存させているが、ＧＯ層１４のうち、領域Ｄ１，Ｄ２以外の部分（領域Ｄ３を含む）を、ソース・ドレイン形成後に除去してもよい。図６に、その一例（有機ＴＦＴ２）を示す。有機ＴＦＴ２は、上記実施の形態の有機ＴＦＴ１と同様、基板１０上にゲート電極１１、ゲート絶縁膜１２および有機半導体層１３を有すると共に、有機半導体層１３上の領域Ｄ１，Ｄ２にｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂを介してソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂを有している。但し、本変形例では、有機半導体層１３上のチャネル１３ａに対向する領域Ｄ３では、有機半導体層１３の表面が露出している。換言すると、酸化物層が、導電層としてのｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂのみにより形成されており、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂが、そのｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂと同一形状にパターニングされている。
図７（Ａ），（Ｂ）に、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂ形成後のＧＯ層１４の絶縁層除去工程について示す。具体的には、まず、図７（Ａ）に示したように、上記実施の形態と同様にして、ＧＯ層１４上にソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂを形成する。この後、図７（Ｂ）に示したように、例えばｐＨ１０程度のアルカリ性水溶液等に浸すと、ＧＯ層１４のうち、還元されなかった部分（水溶性および絶縁性を有する層部分）のみが選択的に除去される。このようにして、図６に示した有機ＴＦＴ２を形成する。
＜変形例２＞
図８（Ａ）は、変形例２に係る有機ＴＦＴ（有機ＴＦＴ３ａ）の概略構成を表したものである。有機ＴＦＴ３ａは、上記実施の形態の有機ＴＦＴ１と同様、有機半導体を用いた電界効果型トランジスタであり、トップコンタクト構造を有している。但し、この有機ＴＦＴ３ａでは、上記実施の形態と異なり、ゲート電極１１が有機半導体層１３よりも上層に設けられた、いわゆるトップゲート構造を有している。
図８（Ａ）は、変形例２に係る有機ＴＦＴ（有機ＴＦＴ３ａ）の概略構成を表したものである。有機ＴＦＴ３ａは、上記実施の形態の有機ＴＦＴ１と同様、有機半導体を用いた電界効果型トランジスタであり、トップコンタクト構造を有している。但し、この有機ＴＦＴ３ａでは、上記実施の形態と異なり、ゲート電極１１が有機半導体層１３よりも上層に設けられた、いわゆるトップゲート構造を有している。
具体的には、有機ＴＦＴ３ａは、基板１０上に有機半導体層１３が形成され、この有機半導体層１３上には、上記実施の形態の有機ＴＦＴ１と同様、ＧＯ層１４が設けられている。また、ＧＯ層１４の領域Ｄ１，Ｄ２上にはソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂが設けられている。これらのソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂを覆うように、ゲート絶縁膜１２が設けられ、このゲート絶縁膜１２上にゲート電極１１が配設されている。
また、このようなトップゲート構造においても、上記変形例１のように、ＧＯ層１４のうちのｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂ以外の部分が選択的に除去されていてもよい。この場合、例えば図８（Ｂ）に示した有機ＴＦＴ３ｂのように、領域Ｄ３では、有機半導体層１３の表面をゲート絶縁膜１２が覆った構造となる。
上記のように、トップゲート，トップコンタクト構造の有機ＴＦＴ３ａ，３ｂであっても、有機半導体層１３上にＧＯ層１４を介してソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂを設けることにより、ＧＯ層１４をエッチングストッパ層として機能させ、ｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂをコンタクト層として機能させることができる。よって、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
＜変形例３＞
図９は、変形例３に係る有機ＴＦＴ（有機ＴＦＴ４）の概略構成を表したものである。有機ＴＦＴ４は、上記実施の形態の有機ＴＦＴ１と同様、有機半導体を用いた電界効果型トランジスタであるが、ボトムゲート，ボトムコンタクト構造を有している。
図９は、変形例３に係る有機ＴＦＴ（有機ＴＦＴ４）の概略構成を表したものである。有機ＴＦＴ４は、上記実施の形態の有機ＴＦＴ１と同様、有機半導体を用いた電界効果型トランジスタであるが、ボトムゲート，ボトムコンタクト構造を有している。
具体的には、有機ＴＦＴ４では、基板１０上のゲート電極１１を覆ってゲート絶縁膜１２が設けられ、このゲート絶縁膜１２上に、ＧＯ層１４が形成されている。ＧＯ層１４の領域Ｄ１，Ｄ２上には、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂが設けられている。有機半導体層１３は、これらのＧＯ層１４、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂを覆うように形成されている。
上記のように、ボトムゲート，ボトムコンタクト構造の有機ＴＦＴ４であっても、有機半導体層１３とソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとの間にＧＯ層１４が設けられていることにより、ｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂをコンタクト層として機能させることができる。よって、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂと有機半導体層１３との間において良好なコンタクトを確保することが可能となる。
＜変形例４＞
図１０は、変形例４に係る有機ＴＦＴ（有機ＴＦＴ５）の概略構成を表したものである。有機ＴＦＴ５は、上記実施の形態の有機ＴＦＴ１と同様、有機半導体を用いた電界効果型トランジスタであるが、トップゲート，ボトムコンタクト構造を有している。
図１０は、変形例４に係る有機ＴＦＴ（有機ＴＦＴ５）の概略構成を表したものである。有機ＴＦＴ５は、上記実施の形態の有機ＴＦＴ１と同様、有機半導体を用いた電界効果型トランジスタであるが、トップゲート，ボトムコンタクト構造を有している。
具体的には、有機ＴＦＴ５では、基板１０上の領域Ｄ１，Ｄ２に対応する領域に、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂが設けられ、これらのソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂを覆うようにＧＯ層１４が形成されている。ＧＯ層１４上には、有機半導体層１３が設けられ、この有機半導体層１３上にゲート絶縁膜１２を介してゲート電極１１が配設されている。
上記のように、トップゲート，ボトムコンタクト構造の有機ＴＦＴ５であっても、有機半導体層１３とソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂとの間にＧＯ層１４が設けられていることにより、ｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂをコンタクト層として機能させることができる。よって、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂと有機半導体層１３との間において良好なコンタクトを確保することが可能となる。
＜適用例＞
上記実施の形態および変形例で説明した有機ＴＦＴ１〜５（以下、有機ＴＦＴ１を例に挙げて説明する）は、例えば表示装置における駆動用素子として用いられる。表示装置としては、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、電子ペーパーディスプレイ等が挙げられる。図１１に、表示装置の機能構成の一例を示す。表示装置では、基板１０上に、複数の画素（ＰＸＬ）を含む表示領域Ｓと、この表示領域Ｓを表示駆動する画素駆動回路１４０が設けられている。表示領域Ｓの周辺には、映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられている。
上記実施の形態および変形例で説明した有機ＴＦＴ１〜５（以下、有機ＴＦＴ１を例に挙げて説明する）は、例えば表示装置における駆動用素子として用いられる。表示装置としては、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、電子ペーパーディスプレイ等が挙げられる。図１１に、表示装置の機能構成の一例を示す。表示装置では、基板１０上に、複数の画素（ＰＸＬ）を含む表示領域Ｓと、この表示領域Ｓを表示駆動する画素駆動回路１４０が設けられている。表示領域Ｓの周辺には、映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられている。
画素駆動回路１４０は、例えばアクティブマトリクス方式により駆動される駆動回路である。この画素駆動回路１４０では、列方向に沿って信号線１２０Ａ、行方向に沿って走査線１３０Ａがそれぞれ複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差部が、各画素ＰＸＬに対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介して各画素ＰＸＬに画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して各画素ＰＸＬに走査信号が順次供給されるようになっている。
また、このような有機ＴＦＴ１を含む表示装置は、以下の適用例１〜６に係る電子機器に搭載することができる。具体的には、上記表示装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機およびスマートフォン（Smartphone）等の携帯端末機器、あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用可能である。言い換えると、上記表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
（適用例１）
図１２は、適用例１に係るテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、映像表示画面部５１０が、上記表示装置に相当する。
図１２は、適用例１に係るテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、映像表示画面部５１０が、上記表示装置に相当する。
（適用例２）
図１３は、適用例２に係るデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、上記表示装置としての表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有している。
図１３は、適用例２に係るデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、上記表示装置としての表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有している。
（適用例３）
図１４は、適用例３に係るノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１，文字等の入力操作のためのキーボード５３２および上記表示装置としての表示部５３３を有している。
図１４は、適用例３に係るノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１，文字等の入力操作のためのキーボード５３２および上記表示装置としての表示部５３３を有している。
（適用例４）
図１５は、適用例４に係るビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５４１，この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２，撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および上記表示装置としての表示部５４４を有している。
図１５は、適用例４に係るビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５４１，この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２，撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および上記表示装置としての表示部５４４を有している。
（適用例５）
図１６は、適用例５に係る携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。ディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０が、上記表示装置に相当する。
図１６は、適用例５に係る携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。ディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０が、上記表示装置に相当する。
（適用例６）
図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）は、適用例６に係るスマートフォンの外観を表したものである。このスマートフォンは、例えば、表示部８１０、非表示部８２０および操作部８３０を有している。操作部８３０は、図１７（Ａ）に示したように表示部８１０と同じ面（前面）に形成されていても、図１７（Ｂ）に示したように表示部８１０とは異なる面（上面）に形成されていてもよい。
図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）は、適用例６に係るスマートフォンの外観を表したものである。このスマートフォンは、例えば、表示部８１０、非表示部８２０および操作部８３０を有している。操作部８３０は、図１７（Ａ）に示したように表示部８１０と同じ面（前面）に形成されていても、図１７（Ｂ）に示したように表示部８１０とは異なる面（上面）に形成されていてもよい。
以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて説明したが、本開示内容はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、ＧＯ層１４の一部に形成されたｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂの幅がソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂの幅と同一になるように図示しているが、必ずしも同一でなくともよく、例えば、ｒ−ＧＯ層１４ａ，１４ｂの各幅が、ソース電極１５Ａおよびドレイン電極１５Ｂの各幅よりも小さくてもよいし、大きくなっていてもよい。
また、上記実施の形態等では、本開示における酸化物層の一例として、グラフェン酸化物を含む層を例示したが、これに限定されず、他の酸化物を含むものであってもよい。例えば、半導体層とソース電極およびドレイン電極との間に、酸化銀を含む酸化銀層を設けてもよい。酸化銀（Ａｌ2Ｏ3）は絶縁性を示すが、還元反応により導電性を示すようになるため、上述したグラフェン酸化物を用いる場合と同様にして形成することができ、ほぼ同様の効果を得ることができる。
尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）有機材料よりなる半導体層と、ゲート電極と、少なくとも一部が前記半導体層上に設けられたソース電極およびドレイン電極と、前記半導体層上の前記ソース電極および前記ドレイン電極に対向する第１および第２の領域にそれぞれ、還元反応により導電性が変化する酸化物を含む導電層と備えた有機薄膜トランジスタ。
（２）前記半導体層上の、前記第１および第２の領域と、前記第１および第２の領域間の第３の領域とにわたって、前記酸化物を含む酸化物層が設けられ、前記導電層は、前記酸化物層のうちの前記第１および第２の領域に対応する選択的な部分が還元されてなり、前記酸化物層の前記第３の領域では絶縁性を示す上記(1)に記載の有機薄膜トランジスタ。
（３）前記酸化物はグラフェン酸化物（Graphene Oxide）である上記(1)または(2)に記載の有機薄膜トランジスタ。
（４）前記ソース電極およびドレイン電極はそれぞれ、前記導電層と同一形状にパターニングされている上記(1)〜(3)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ。
（５）基板上の選択的な領域に、前記ゲート電極が設けられ、前記半導体層は、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して設けられている上記(1)〜(4)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ。
（６）有機材料よりなる半導体層と、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記半導体層との間に設けられると共に、前記ソース電極および前記ドレイン電極のそれぞれに対向する第１および第２の領域において導電性を示し、前記第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層と備えた有機薄膜トランジスタ。
（７）前記酸化物層は、還元反応により導電性が変化する酸化物を含む上記(6)に記載の 有機薄膜トランジスタ。
（８）前記酸化物層は、前記第１および第２領域に対応する選択的な部分が還元されてな るものである上記(7)に記載の有機薄膜トランジスタ。
（９）前記酸化物はグラフェン酸化物（Graphene Oxide）である上記(7)または(8)に記載の有機薄膜トランジスタ。
（１０）前記ソース電極および前記ドレイン電極は、前記半導体層上に前記酸化物層を介して設けられている上記(6)〜(9)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ。
（１１）有機材料よりなる半導体層を形成する工程と、ゲート電極を形成する工程と、ソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、前記ソース電極および前記ドレイン電極を形成予定の選択的な第１および第２の領域において導電性を示し、前記第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層を形成する工程と含む有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１２）前記酸化物層を形成する工程では、還元反応により導電性が変化する酸化物を用 いる上記(11)に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１３）前記酸化物層を形成する工程では、前記酸化物を前記第１ないし第３の領域にわたって成膜した後、前記第１および第２の領域に対して還元処理を施す上記(12)に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１４）前記還元処理として、前記酸化物層の前記第１および第２の領域に対応する部分を選択的に露光する上記(13)に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１５）前記酸化物層を形成した後、前記酸化物層の前記第３の領域に対応する部分を選択的に除去する工程を更に含む上記(11)〜(14)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１６）前記酸化物層の前記第３の領域に対応する部分を、水または水溶液を用いて除去する上記(15)に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１７）前記酸化物として、グラフェン酸化物（Graphene Oxide）を用いる上記(12)〜(16)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１８）前記酸化物層を形成する工程は、前記半導体層を形成する工程の後であって、前記ソース電極および前記ドレイン電極を形成する工程の前に行う上記(11)〜(17)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１９）複数の画素を含む表示部と、前記画素の駆動素子としての有機薄膜トランジスタとを備え、前記有機薄膜トランジスタは、有機材料よりなる半導体層と、ゲート電極と、前記半導体層上に設けられたソース電極およびドレイン電極と、少なくとも一部が前記半導体層上の前記ソース電極および前記ドレイン電極に対向する第１および第２の領域にそれぞれ、還元反応により導電性が変化する酸化物を含む導電層と備えた表示装置。
（２０）複数の画素を含む表示部と、前記画素の駆動素子としての有機薄膜トランジスタとを備え、前記有機薄膜トランジスタは、有機材料よりなる半導体層と、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記半導体層との間に設けられると共に、前記ソース電極および前記ドレイン電極のそれぞれに対向する第１および第２の領域において導電性を示し、前記第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層と備えた表示装置。
（１）有機材料よりなる半導体層と、ゲート電極と、少なくとも一部が前記半導体層上に設けられたソース電極およびドレイン電極と、前記半導体層上の前記ソース電極および前記ドレイン電極に対向する第１および第２の領域にそれぞれ、還元反応により導電性が変化する酸化物を含む導電層と備えた有機薄膜トランジスタ。
（２）前記半導体層上の、前記第１および第２の領域と、前記第１および第２の領域間の第３の領域とにわたって、前記酸化物を含む酸化物層が設けられ、前記導電層は、前記酸化物層のうちの前記第１および第２の領域に対応する選択的な部分が還元されてなり、前記酸化物層の前記第３の領域では絶縁性を示す上記(1)に記載の有機薄膜トランジスタ。
（３）前記酸化物はグラフェン酸化物（Graphene Oxide）である上記(1)または(2)に記載の有機薄膜トランジスタ。
（４）前記ソース電極およびドレイン電極はそれぞれ、前記導電層と同一形状にパターニングされている上記(1)〜(3)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ。
（５）基板上の選択的な領域に、前記ゲート電極が設けられ、前記半導体層は、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して設けられている上記(1)〜(4)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ。
（６）有機材料よりなる半導体層と、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記半導体層との間に設けられると共に、前記ソース電極および前記ドレイン電極のそれぞれに対向する第１および第２の領域において導電性を示し、前記第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層と備えた有機薄膜トランジスタ。
（７）前記酸化物層は、還元反応により導電性が変化する酸化物を含む上記(6)に記載の 有機薄膜トランジスタ。
（８）前記酸化物層は、前記第１および第２領域に対応する選択的な部分が還元されてな るものである上記(7)に記載の有機薄膜トランジスタ。
（９）前記酸化物はグラフェン酸化物（Graphene Oxide）である上記(7)または(8)に記載の有機薄膜トランジスタ。
（１０）前記ソース電極および前記ドレイン電極は、前記半導体層上に前記酸化物層を介して設けられている上記(6)〜(9)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ。
（１１）有機材料よりなる半導体層を形成する工程と、ゲート電極を形成する工程と、ソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、前記ソース電極および前記ドレイン電極を形成予定の選択的な第１および第２の領域において導電性を示し、前記第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層を形成する工程と含む有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１２）前記酸化物層を形成する工程では、還元反応により導電性が変化する酸化物を用 いる上記(11)に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１３）前記酸化物層を形成する工程では、前記酸化物を前記第１ないし第３の領域にわたって成膜した後、前記第１および第２の領域に対して還元処理を施す上記(12)に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１４）前記還元処理として、前記酸化物層の前記第１および第２の領域に対応する部分を選択的に露光する上記(13)に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１５）前記酸化物層を形成した後、前記酸化物層の前記第３の領域に対応する部分を選択的に除去する工程を更に含む上記(11)〜(14)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１６）前記酸化物層の前記第３の領域に対応する部分を、水または水溶液を用いて除去する上記(15)に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１７）前記酸化物として、グラフェン酸化物（Graphene Oxide）を用いる上記(12)〜(16)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１８）前記酸化物層を形成する工程は、前記半導体層を形成する工程の後であって、前記ソース電極および前記ドレイン電極を形成する工程の前に行う上記(11)〜(17)のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
（１９）複数の画素を含む表示部と、前記画素の駆動素子としての有機薄膜トランジスタとを備え、前記有機薄膜トランジスタは、有機材料よりなる半導体層と、ゲート電極と、前記半導体層上に設けられたソース電極およびドレイン電極と、少なくとも一部が前記半導体層上の前記ソース電極および前記ドレイン電極に対向する第１および第２の領域にそれぞれ、還元反応により導電性が変化する酸化物を含む導電層と備えた表示装置。
（２０）複数の画素を含む表示部と、前記画素の駆動素子としての有機薄膜トランジスタとを備え、前記有機薄膜トランジスタは、有機材料よりなる半導体層と、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記半導体層との間に設けられると共に、前記ソース電極および前記ドレイン電極のそれぞれに対向する第１および第２の領域において導電性を示し、前記第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層と備えた表示装置。
１〜５…有機ＴＦＴ、１０…基板、１１…ゲート電極、１２…ゲート絶縁膜、１３…有機半導体層、１３ａ…チャネル、１４…ＧＯ層、１４ａ，１４ｂ…ｒ−ＧＯ層、１５Ａ…ソース電極、１５Ｂ…ドレイン電極、Ｄ１〜Ｄ３…領域。
Claims (20)
- 有機材料よりなる半導体層と、
ゲート電極と、
少なくとも一部が前記半導体層上に設けられたソース電極およびドレイン電極と、
前記半導体層上の前記ソース電極および前記ドレイン電極に対向する第１および第２の領域にそれぞれ、還元反応により導電性が変化する酸化物を含む導電層と
備えた有機薄膜トランジスタ。 - 前記半導体層上の、前記第１および第２の領域と、前記第１および第２の領域間の第３の領域とにわたって、前記酸化物を含む酸化物層が設けられ、
前記導電層は、前記酸化物層のうちの前記第１および第２の領域に対応する選択的な部分が還元されてなり、
前記酸化物層の前記第３の領域では絶縁性を示す
請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。 - 前記酸化物はグラフェン酸化物（Graphene Oxide）である
請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。 - 前記ソース電極およびドレイン電極はそれぞれ、前記導電層と同一形状にパターニングされている
請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。 - 基板上の選択的な領域に、前記ゲート電極が設けられ、
前記半導体層は、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して設けられている
請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。 - 有機材料よりなる半導体層と、
ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、
前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記半導体層との間に設けられると共に、前記ソース電極および前記ドレイン電極のそれぞれに対向する第１および第２の領域において導電性を示し、前記第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層と
備えた有機薄膜トランジスタ。 - 前記酸化物層は、還元反応により導電性が変化する酸化物を含む
請求項６に記載の有機薄膜トランジスタ。 - 前記酸化物層は、前記第１および第２領域に対応する選択的な部分が還元されてなるものである
請求項７に記載の有機薄膜トランジスタ。 - 前記酸化物はグラフェン酸化物（Graphene Oxide）である
請求項７に記載の有機薄膜トランジスタ。 - 前記ソース電極および前記ドレイン電極は、前記半導体層上に前記酸化物層を介して設けられている
請求項６に記載の有機薄膜トランジスタ。 - 有機材料よりなる半導体層を形成する工程と、
ゲート電極を形成する工程と、
ソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、
前記ソース電極および前記ドレイン電極を形成予定の選択的な第１および第２の領域において導電性を示し、前記第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層を形成する工程と
含む有機薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記酸化物層を形成する工程では、還元反応により導電性が変化する酸化物を用いる
請求項１１に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記酸化物層を形成する工程では、
前記酸化物を前記第１ないし第３の領域にわたって成膜した後、前記第１および第２の領域に対して還元処理を施す
請求項１２に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記還元処理として、前記酸化物層の前記第１および第２の領域に対応する部分を選択的に露光する
請求項１３に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記酸化物層を形成した後、前記酸化物層の前記第３の領域に対応する部分を選択的に除去する工程を更に含む
請求項１１に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記酸化物層の前記第３の領域に対応する部分を、水または水溶液を用いて除去する
請求項１５に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記酸化物として、グラフェン酸化物（Graphene Oxide）を用いる
請求項１２に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記酸化物層を形成する工程は、前記半導体層を形成する工程の後であって、前記ソース電極および前記ドレイン電極を形成する工程の前に行う
請求項１１に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 - 複数の画素を含む表示部と、前記画素の駆動素子としての有機薄膜トランジスタとを備え、
前記有機薄膜トランジスタは、
有機材料よりなる半導体層と、
ゲート電極と、
前記半導体層上に設けられたソース電極およびドレイン電極と、
少なくとも一部が前記半導体層上の前記ソース電極および前記ドレイン電極に対向する第１および第２の領域にそれぞれ、還元反応により導電性が変化する酸化物を含む導電層と
備えた表示装置。 - 複数の画素を含む表示部と、前記画素の駆動素子としての有機薄膜トランジスタとを備え、
前記有機薄膜トランジスタは、
有機材料よりなる半導体層と、
ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極と、
前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記半導体層との間に設けられると共に、前記ソース電極および前記ドレイン電極のそれぞれに対向する第１および第２の領域において導電性を示し、前記第１および第２の領域間の第３の領域において絶縁性を示す酸化物層と
備えた表示装置。
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