KR101007813B1 - 완충층을 포함하는 유기박막 트랜지스터 - Google Patents

완충층을 포함하는 유기박막 트랜지스터 Download PDF

Info

Publication number
KR101007813B1
KR101007813B1 KR1020030083584A KR20030083584A KR101007813B1 KR 101007813 B1 KR101007813 B1 KR 101007813B1 KR 1020030083584 A KR1020030083584 A KR 1020030083584A KR 20030083584 A KR20030083584 A KR 20030083584A KR 101007813 B1 KR101007813 B1 KR 101007813B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
film transistor
organic thin
protective layer
layer
Prior art date
Application number
KR1020030083584A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050049837A (ko
Inventor
구본원
이상윤
강인남
한국민
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020030083584A priority Critical patent/KR101007813B1/ko
Priority to US10/843,296 priority patent/US7049631B2/en
Priority to EP04256994A priority patent/EP1533854A3/en
Priority to JP2004338360A priority patent/JP4938974B2/ja
Priority to CNA2004100953691A priority patent/CN1622362A/zh
Publication of KR20050049837A publication Critical patent/KR20050049837A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101007813B1 publication Critical patent/KR101007813B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/466—Lateral bottom-gate IGFETs comprising only a single gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
    • H10K10/471—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising only organic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/80—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H10K77/111—Flexible substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/621—Aromatic anhydride or imide compounds, e.g. perylene tetra-carboxylic dianhydride or perylene tetracarboxylic di-imide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 기판, 게이트 전극, 게이트 절연층, 유기 반도체 활성층, 소스-드레인 전극 및 보호층을 포함하여 이루어진 유기박막 트랜지스터에 있어서, 활성층과 보호층 사이에 완충층을 형성하여, 산소, 수분 등 외기에 의한 트랜지스터의 성능 저하 및 표시부 장착 공정 중 트랜지스터의 성능 저하를 최소화한 유기박막 트랜지스터에 관한 것이다.
유기박막 트랜지스터, 유기절연층, 유기반도체층, 완충층, 보호층, 다층구조, 전하이동도

Description

완충층을 포함하는 유기박막 트랜지스터 {Organic Thin Film Transistor Containing Buffer Layer}
도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 유기박막 트랜지스터 구조의 일예를 나타내는 단면도,
도 2a는 제조예 1에서 완층층 형성 후, 보호층 형성 전의 유기박막 트랜지스터를 사용하여 측정된 전류전달특성 곡선,
도 2b는 제조예 1에서 완층층 형성 후, 보호층 형성 전의 유기박막 트랜지스터를 사용하여 측정된 전하이동도 곡선,
도 3a는 제조예 1에서 완층층 형성 후, 보호층 1과 보호층 2를 형성한 유기박막 트랜지스터를 사용하여 측정된 전류전달특성 곡선,
도 3b는 제조예 1에서 완층층 형성 후, 보호층 1과 보호층 2를 형성한 유기박막 트랜지스터를 사용하여 측정된 전하이동도 곡선,
도 4a는 비교예 1에서 활성층 형성 후, 보호층 형성 전의 유기박막 트랜지스터를 사용하여 측정된 전류전달특성 곡선,
도 4b는 비교예 1에서 활성층 형성 후, 보호층 형성 전의 유기박막 트랜지스터를 사용하여 측정된 전하이동도 곡선
도 5a는 비교예 1에서 활성층 형성 후, 보호층 1과 보호층 2를 형성한 유기박막 트랜지스터를 사용하여 측정된 전류전달특성 곡선, 및
도 5b는 비교예 1에서 활성층 형성 후, 보호층 1과 보호층 2를 형성한 유기박막 트랜지스터를 사용하여 측정된 전하이동도 곡선이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 기판
2: 게이트 전극
3: 게이트 절연막
4: 소스-드레인 전극
5: 유기 반도체 활성층
6: 완층층
7: 보호층 1
8: 보호층 2
본 발명은 완충층을 포함하는 유기박막 트랜지스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판, 게이트 전극, 게이트 절연층, 유기 반도체 활성층, 소스-드레인 전 극 및 보호층을 포함하여 이루어진 유기박막 트랜지스터에 있어서, 활성층과 보호층 사이에 완충층을 형성하여, 산소, 수분 등 외기에 의한 트랜지스터의 성능 저하 및 표시부 장착 공정 중 트랜지스터의 성능 저하를 최소화한 유기박막 트랜지스터에 관한 것이다.
최근 기능성 전자소자 및 광소자 등 광범위한 분야에서, 새로운 전기전자재료로서 섬유나 필름 형태로 성형이 용이하고 유연하며 전도성과 저렴한 생산비를 이유로 고분자재료에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 전도성 고분자를 이용한 소자 중에서, 유기물을 반도체 활성층으로 사용하는 유기박막 트랜지스터에 관한 연구는 1980년 이후부터 시작되었으며, 근래에는 전 세계에서 많은 연구가 진행 중에 있다. 현재 유기박막 트랜지스터는 능동형 디스플레이의 구동소자, 스마트 카드(smart card)와 인벤토리 택(inventory tag)용 플라스틱 칩에 그 활용이 예상되고 있다. 이러한 유기박막 트랜지스터를 이용한 소자는 최종적으로 보호층을 형성하여 산소나 수분 같은 외기로부터 보호하는 보호층과, 특히 디스플레이의 경우 표시부를 장착할 수 있는 지지층이 필수적이다. 현재 유기박막 트랜지스터의 보호층 혹은 지지층으로 사용될 수 있는 효과적인 방법은 없는 상황이다. SiNx, SiOx 등의 무기막을 CVD나 스퍼터링법으로 성막하는 시도는 있으나 이러한 방법에서는 활성 개스나 플라즈마에 의해 유기 반도체 활성층이 심각한 열화 현상을 보여 유기박막 트랜지스터의 성능이 급격히 저하된다.
유기막으로는 폴리이미드, BCB(benzocyclobutene), 포토아크릴(Photoacryl) 등이 보호층으로의 이용이 시도되었으나 열처리 온도가 150℃ 이상이므로 유기 활성층이 온도에 의해 급격한 열화 현상을 보이므로 유기박막 트랜지스터의 보호막으로는 효과적인 방법이 아니다. 특히 유기막을 이용한 유기박막 트랜지스터의 보호층 성막에 있어 가장 큰 문제점은 성막하고자 하는 물질이 유기 활성층위에 직접적으로 접촉하게 되어 유기용매에 의한 유기 반도체 활성층의 열화가 촉진된다는 것이다. 유기막을 이용하여 효과적으로 보호층을 형성한 예는 Penn. state Jackson교수팀이 PVA(polyvinyl alcohol)를 사용하여 시도한 예가 있다. 그러나 그것의 경우 주된 목적은 유기 반도체 활성층으로 사용되는 펜타센을 패터닝하기 위한 방법으로 사용되었으며 공정 후 이동도가 1/3로 급격히 감소되는 결과를 보였다.(Solid-State Electronics 47(2003) 297-301)
이와 같이 유기막 및 무기막을 보호층으로 형성하는 경우 초기의 유기박막 트랜지스터의 성능을 유지할 수 있는 방법은 없는 상황이며 유기박막 트랜지스터를 이용한 응용제품을 완성하기 위해서 보호층의 개발 및 공정의 개발이 필수적이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 유기 반도체 활성층과 보호층 사이에 보호층 물질에 의해 유기 반도체층이 열화되는 것을 막기 위해 완충층을 삽입하여 보호층 형성 후 특성저하가 최소화된 유기박막 트랜지스터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 기판, 게이트 전극, 게이트 절연층, 유기 반도체 활성층, 소 스-드레인 전극 및 보호층을 포함하여 이루어진 유기박막 트랜지스터에 있어서, 상기 유기 반도체 활성층과 보호층 사이에 완충층을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기박막 트랜지스터에 관한 것이다.
이하에서 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 유기박막 트랜지스터 구조의 일예를 나타내는 단면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 유기박막 트랜지스터의 보호층은 유기 반도체 활성층과 보호층 사이에 완층층을 삽입하는 것을 포함하는 다층구조로 형성됨을 특징으로 한다. 그러나 상기 도면에 나타난 구조는 하나의 바람직한 구현예일 뿐으로 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 완층층 및 보호층을 이용하는 다양한 유기박막 트랜지스터에 본 발명의 적용이 가능하다.
상기 완충층은 106S/cm 이상의 높은 저항값을 가지는 유기물로 형성되며, 이러한 물질로서는 구체적으로 Alq3(Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum), BAlq3(Bis(2-methyl-8-quinolato)(p-phenyl-phenolato)aluminum), PTCDA(perylenetetracarboxylicdianhydride), DPS(dicyano substituted diphenylsulfone), TCNQ(tetracyano-quinodimethane), DCAQ(2-tert-butyl-9,10-N,N'-dicyanoanthraquinonediimine) 등을 예로 들 수 있다. 완충층은 진공증착, 딥코팅, 스핀코팅, 프린팅, 분무코팅, 롤 코팅 등의 방법을 통하여 형성될 수 있다.
상기 보호층은 바람직하게는 1차 보호층과 2차 보호층의 이중층 구조를 가진다. 1차 보호층은 PVA(polyvinyl alcohol) 등의 수용성 유기물로 형성되며, 2차 보호층은 광활성 폴리아크릴레이트(photo active polyacrylate), 열활성 폴리아크릴레이트(thermal active polyacrylate) 등의 자외선 혹은 열에 의해 가교가 가능한 유기물로 형성된다. 본 발명에서 사용되는 보호층 구조는, 그러나 상기 기재에 의해 제한되지 않고, 종래기술로부터 예측되는 다양한 구조의 보호층이 적용 가능하다.
본 발명의 유기박막 트랜지스터에 있어서, 절연층으로 사용되는 물질로는 폴리올레핀, 폴리비닐, 폴리아크릴, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리이미드, 이들의 유도체 등을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한 유기반도체 활성층으로는 통상적으로 사용되는 물질을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 펜타센(pentacene), 구리 프탈로시아닌(copper phthalocyanine), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리페닐렌비닐렌(polyphenylene vinylene), 이들의 유도체 등을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
게이트 및 소스, 드레인 전극으로는 통상적으로 사용되는 금속 또는 전도성고분자가 사용될 수 있으며, 구체적으로는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 인듐틴산화물(ITO), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리페닐렌비닐렌(polyphenylene vinylene), PEDOT(polyethylenedioxythiophene)/PSS(polystyrenesulfonate) 혼합물 등을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 유기박막 트랜지스터가 형성되는 기판으로는 유리, 실리콘, 플라스틱 등으로 이루어지는 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다.
실시예 : 완충층 및 보호층을 형성한 유기박막 트랜지스터 제조
본 실시예에서는 도 1a에 나타난 구조의 유기박막 트랜지스터를 제작 하였다. 먼저 세정된 유리기판에 진공증착법으로 Al을 이용하여 1500Å 두께의 게이트 전극을 형성하였다. 그 위에 유기 게이트 절연막으로 폴리이미드계 물질과 폴리아크릴계 물질의 혼합물을 스핀 코팅법을 이용하여 2000rpm에서 7000Å 두께로 코팅 한 후 100℃에서 10분, 150℃에서 2시간 베이킹하였다. 다음으로 펜타센을 OMBD(Organic molecular beam deposition)법으로 진공도 2x10-7torr, 기판온도 50℃, 증착비 0.85Å/sec의 조건으로 1000Å증착하였다. 그 후 소스-드레인 전극으로 채널길이 100㎛, 채널 폭 0.5mm인 새도우 마스크를 이용하여 금을 150nm 두께로 증착하였다. 완충층을 형성하기 위하여 Alq3로 기판온도 30℃, 증착비 1Å/sec의 조 건으로 1000Å증착하였다. 1차 보호층으로 PVA를 스핀코팅법으로 300Å 증착한 후 100℃ 컨벡션 오븐에서 10분간 건조하였고, 2차 보호층으로 PR(PC-403, JSR)을 스핀코팅법으로 2 ㎛ 증착후 100℃ 컨벡션 오븐에서 2분간 소프트 베이킹한 다음 20초간 전면노광하였고, 그 후 100℃ 핫플레이트에서 1시간 동안 하드 베이킹하여 완료하였다.
상기에서 제작된 소자에 있어서, 완충층 형성 후 보호층을 형성하기 전에 소자의 전류전달특성곡선 및 전하이동도 곡선을 KEITHLEY Semiconductor characterization system(4200-SCS)를 이용하여 측정하여 도 2a 및 2b에 나타내었으며, 보호층이 형성된 후 소자의 전류전달곡선 및 전하이동도 곡선을 측정하여 도 3a 및 도 3b에 나타내었다.
한편 제조된 소자를 사용하여 KEITHLEY Semiconductor characterization system(4200-SCS)를 이용하여 전류의 전달특성곡선을 측정하고, 이로부터 전기적 특성을 하기 방법으로 측정하고 이를 표 1에 나타내었다.
·전하 이동도는 하기 포화영역(saturation region) 전류식으로부터 (ISD)1/2 과 VG를 변수로 한 그래프를 얻고 그 기울기로부터 구하였다:
Figure 112003044324060-pat00001
Figure 112003044324060-pat00003
Figure 112003044324060-pat00004
상기 식에서, ISD는 소스-드레인 전류이고, μ 또는 μFET는 전하 이동도이며, C0는 산화막 정전용량이고, W는 채널 폭이며, L은 채널 길이이고, VG는 게이트 전압이며, VT는 문턱전압이다.
·문턱전압(Threshold Voltage, VT)은 (ISD)1/2와 VG 간의 그래프에서 선형부분의 연장선과 VG 축과의 교점으로부터 구하였다. 문턱전압은 절대값이 0에 가까워야 전력이 적게 소모된다.
·차단누설전류는 오프 상태일 때 흐르는 전류로서, 전류비에서 오프 상태에서 최소전류로 구하였다.
·Ion/Ioff 전류비는 계산 방법은 온 상태의 최대 전류 값과 오프 상태의 최소 전류 값의 비로 구하였다. 한편 Ion/Ioff 전류비 하기 식으로 표현된다.
Figure 112003044324060-pat00005
상기 식에서 Ion은 최대 전류 값이고, Ioff는 차단누설전류(off-state leakage current)이며, μ는 전하 이동도이고, σ는 박막의 전도도이며, q는 전하량이고, NA는 전하밀도이며, t는 반도체 막의 두께이고, C0는 산화막 정전용량이고, VD는 드레인 전압이다.
상기 식에서 볼 때 Ion/Ioff 전류비는 유전막의 유전율이 크고 두께가 작을수록 그 값이 커지므로 유전막의 종류와 두께가 전류비를 결정하는데 중요한 요인이 되며, 차단누설전류(off-state leakage current)도 작아지게 된다.
비교예: 완층층을 삽입하지 않고 보호층을 형성한 유기박막 트랜지스터의 제조
실시예과 동일하게 실시하되, 완층층을 형성하지 않고 제작하였다.
비교예에서 제작된 소자에 있어서, 활성층 형성 후, 보호층을 형성하기 전에 소자의 전류전달특성 곡선 및 전하이동도 곡선을 측정하여 도 4a 및 4b에 나타내었으며, 보호층이 형성된 후 소자의 전류전달특성 곡선 및 전하이동도 곡선을 측정하여 도 5a 및 도 5b에 나타내었다.
전하이동도
(cm2/Vs)		 문턱전압
(V)		 차단누설전류
(A)		 Ion/Ioff전류비
실시예 완충층 형성후
보호층 형성전		 1.2 -7 1.90×10-10 3.03×104
보호층 형성후 1.2 -6.5 2.00×10-10 2.60×104
비교예 활성층 형성후
보호층 형성전		 0.48 -8 8.20×10-11 4.27×104
보호층 형성후 0.13 -8 2.50×10-10 2.96×103
상기에서 알 수 있는 바와 같이 유기 반도체 활성층을 성막하고 난 후 완층층을 사용하지 않고 보호층을 형성하는 경우 소자의 특성이 약 70%가 저하가 되었으나, 완층층을 사용하는 경우 성능의 저하가 10% 이하로 초기의 상태를 유지 할 수 있다.
본 발명에 따른 완충층과 보호층을 형성한 유기박막 트랜지스터는 산소, 수분 등 외기에 의한 트랜지스터의 성능 저하 및 표시부 장착 공정 중 트랜지스터의 성능 저하를 최소화할 수 있다.

Claims (10)

  1. 기판, 게이트 전극, 게이트 절연층, 유기 반도체 활성층, 소스-드레인 전극 및 보호층을 포함하여 이루어진 유기박막 트랜지스터에 있어서, 상기 유기 반도체 활성층과 보호층 사이에 완충층을 포함하고, 상기 완충층이 106S/cm 이상의 높은 저항값을 가지는 유기물로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기박막 트랜지스터.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 유기물이 Alq3(Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum), BAlq3(Bis(2-methyl-8-quinolato)(p-phenyl-phenolato)aluminum), PTCDA(perylenetetracarboxylicdianhydride), DPS(dicyano substituted diphenylsulfone), TCNQ(tetracyano-quinodimethane), 및 DCAQ(2-tert-butyl-9,10-N,N'-dicyanoanthraquinonediimine)로 이루어진 군에서 선택된 물질인 것을 특징으로 하는 유기박막 트랜지스터.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 완충층이 진공증착, 딥코팅, 스핀코팅, 프린팅, 분무코팅 또는 롤 코팅을 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기박막 트랜지스터.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 보호층이 수용성 유기물로 형성된 1차 보호층과 자외선 혹은 열에 의해 가교가 가능한 유기물로 형성된 2차 보호층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기박막 트랜지스터.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 1차 보호층을 형성하는 수용성 유기물이 PVA(polyvinyl alcohol)이고, 상기 2차 보호층을 형성하는 자외선 혹은 열에 의해 가교가 가능한 유기물이 광활성 폴리아크릴레이트 또는 열활성 폴리아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 유기박막 트랜지스터.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 절연층이 폴리올레핀, 폴리비닐, 폴리아크릴, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리이미드 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기박막 트랜지스터.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 유기반도체 활성층이 펜타센, 구리 프탈로시아닌, 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리페닐렌비닐렌 및 이들의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기박막 트랜지스터.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 게이트 및 소스-드레인 전극이 금, 은, 알루미늄, 니켈, 인듐틴산화물, 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리페닐렌 비닐렌, 및 PEDOT(polyethylenedioxythiophene)/PSS(polystyrenesulfonate) 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기박막 트랜지스터.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 기판이 유리, 실리콘 또는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기박막 트랜지스터.
KR1020030083584A 2003-11-24 2003-11-24 완충층을 포함하는 유기박막 트랜지스터 KR101007813B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030083584A KR101007813B1 (ko) 2003-11-24 2003-11-24 완충층을 포함하는 유기박막 트랜지스터
US10/843,296 US7049631B2 (en) 2003-11-24 2004-05-12 Organic thin film transistor comprising buffer layer
EP04256994A EP1533854A3 (en) 2003-11-24 2004-11-11 Organic thin film transistor comprising buffer layer
JP2004338360A JP4938974B2 (ja) 2003-11-24 2004-11-24 有機薄膜トランジスター
CNA2004100953691A CN1622362A (zh) 2003-11-24 2004-11-24 包含缓冲层的有机薄膜晶体管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030083584A KR101007813B1 (ko) 2003-11-24 2003-11-24 완충층을 포함하는 유기박막 트랜지스터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050049837A KR20050049837A (ko) 2005-05-27
KR101007813B1 true KR101007813B1 (ko) 2011-01-14

Family

ID=34431814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030083584A KR101007813B1 (ko) 2003-11-24 2003-11-24 완충층을 포함하는 유기박막 트랜지스터

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7049631B2 (ko)
EP (1) EP1533854A3 (ko)
JP (1) JP4938974B2 (ko)
KR (1) KR101007813B1 (ko)
CN (1) CN1622362A (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100576719B1 (ko) * 2003-12-24 2006-05-03 한국전자통신연구원 하부 게이트형 유기박막 트랜지스터의 제조방법
KR101117713B1 (ko) * 2005-07-06 2012-02-24 삼성모바일디스플레이주식회사 유기박막 트랜지스터 및 그의 제조방법과 유기 박막트랜지스터를 구비한 평판표시장치
US9024298B2 (en) * 2005-07-26 2015-05-05 Xerox Corporation Encapsulation layer for electronic devices
US8134144B2 (en) * 2005-12-23 2012-03-13 Xerox Corporation Thin-film transistor
KR100749465B1 (ko) * 2005-12-28 2007-08-14 삼성에스디아이 주식회사 유기 박막 트랜지스터, 그 제조 방법 및 이를 구비한 유기발광 표시 장치
KR100824046B1 (ko) * 2006-02-24 2008-04-22 고려대학교 산학협력단 클러스터 빔 증착에 의한 유기발광표시패널의 제조방법
KR101244898B1 (ko) * 2006-06-28 2013-03-19 삼성디스플레이 주식회사 유기 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
JP2008135615A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Sony Corp 有機半導体素子および表示装置
WO2008131836A1 (en) * 2007-04-25 2008-11-06 Merck Patent Gmbh Process for preparing an electronic device
KR100828967B1 (ko) 2007-06-07 2008-05-14 테크노세미켐 주식회사 유기 트랜지스터 및 그 제조 방법
FR2918797B1 (fr) * 2007-07-13 2009-11-06 Sofileta Sa Transistor organique a effet de champ et procede de fabrication de ce transistor
EP2220141A1 (en) * 2007-10-29 2010-08-25 Rieke Metals, Inc. Process for preparation of conducting polymers
KR101455600B1 (ko) * 2007-12-21 2014-11-03 주식회사 동진쎄미켐 유기 박막 트랜지스터 및 그 제조방법
TW201126606A (en) * 2009-09-15 2011-08-01 Sumitomo Chemical Co Photocrosslinkable organic thin-film transistor insulation layer material
KR101108158B1 (ko) * 2009-11-30 2012-01-31 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시장치 및 그 제조 방법
FR2959865B1 (fr) * 2010-05-07 2013-04-05 Commissariat Energie Atomique Diminution des effets de casquettes dues a l'ablation laser d'un niveau metallique par utilisation d'une couche de polymere photo- ou thermo-reticulable non reticule
CN102610756B (zh) * 2012-03-31 2014-07-16 上海交通大学 一种溶液法低电压高性能有机薄膜晶体管及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003282854A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Konica Corp 光センサー素子、光センサー装置及びその駆動方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2813428B2 (ja) * 1989-08-17 1998-10-22 三菱電機株式会社 電界効果トランジスタ及び該電界効果トランジスタを用いた液晶表示装置
US6278127B1 (en) * 1994-12-09 2001-08-21 Agere Systems Guardian Corp. Article comprising an organic thin film transistor adapted for biasing to form a N-type or a P-type transistor
US5895228A (en) * 1996-11-14 1999-04-20 International Business Machines Corporation Encapsulation of organic light emitting devices using Siloxane or Siloxane derivatives
JP3161438B2 (ja) * 1997-11-25 2001-04-25 日本電気株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法
JP2002318394A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置の製造方法
CN100407472C (zh) * 2001-10-01 2008-07-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 电子器件
JP4572501B2 (ja) * 2002-02-27 2010-11-04 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機薄膜トランジスタの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003282854A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Konica Corp 光センサー素子、光センサー装置及びその駆動方法

Also Published As

Publication number Publication date
US7049631B2 (en) 2006-05-23
JP4938974B2 (ja) 2012-05-23
EP1533854A3 (en) 2006-09-20
JP2005159360A (ja) 2005-06-16
CN1622362A (zh) 2005-06-01
KR20050049837A (ko) 2005-05-27
EP1533854A2 (en) 2005-05-25
US20050110008A1 (en) 2005-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101007813B1 (ko) 완충층을 포함하는 유기박막 트랜지스터
KR101157270B1 (ko) 유기박막 트랜지스터의 제조방법 및 그에 의해 제조된유기박막 트랜지스터
KR101379616B1 (ko) 계면특성이 향상된 유기박막트랜지스터 및 그의 제조방법
KR101163791B1 (ko) 유기 전자소자의 전극형성 방법, 이에 의해 형성된 전극을포함하는 유기박막 트랜지스터 및 이를 포함하는 표시소자
US7851788B2 (en) Organic transistor and manufacturing method thereof
US7838871B2 (en) Organic field-effect transistor, flat panel display device including the same, and a method of manufacturing the organic field-effect transistor
US7507613B2 (en) Ambipolar organic thin-film field-effect transistor and making method
US7241652B2 (en) Method for fabricating organic thin film transistor
KR20080040119A (ko) 디클로로포스포릴기를 함유하는 자기조립단분자막 형성화합물을 이용한 유기박막 트랜지스터의 제조방법
KR101424815B1 (ko) 다층 바이폴라 전계효과 트랜지스터 및 그의 제조방법
US20030067005A1 (en) Composition, method and electronic device
US20060231829A1 (en) TFT gate dielectric with crosslinked polymer
US10312375B2 (en) Thin-film transistor, method for producing thin-film transistor and image display apparatus using thin-film transistor
US8202759B2 (en) Manufacturing method of organic semiconductor device
US7994071B2 (en) Compositions for forming organic insulating films, methods for forming organic insulating films using the compositions and organic thin film transistors comprising an organic insulating film formed by such a method
US20100237326A1 (en) Organic transistor and manufacturing method thereof
JP2007053147A (ja) 有機半導体装置及びその製造方法
KR100659119B1 (ko) 유기 박막 트랜지스터, 이를 구비한 평판 디스플레이 장치,상기 유기 박막 트랜지스터의 제조방법
KR101315560B1 (ko) 유기트랜지스터 및 그의 제조방법
KR100659122B1 (ko) 유기 박막 트랜지스터, 이를 구비한 평판 디스플레이 장치,상기 유기 박막 트랜지스터의 제조방법
JP2012222206A (ja) 有機半導体素子の製造方法および有機半導体素子
KR20140102025A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법과 상기 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 전자 소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131217

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141224

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151217

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161220

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181218

Year of fee payment: 9