KR101314931B1 - 유기 고분자 반도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 양극성 유기 박막 트랜지스터 - Google Patents

유기 고분자 반도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 양극성 유기 박막 트랜지스터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 고분자 반도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 양극성 유기 박막 트랜지스터(Ambipolar Organic Thin Film Transistor; OTFT)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 p-형 반도체 특성을 지닌 방향족 환 유도체와 n-형 반도체 특성을 지닌 헤테로방향족 환을 고분자 주쇄에 포함함으로써 유기 박막 트랜지스터와 같은 전자 소자에서 유기 활성층으로서 사용될 때, p-형 트랜지스터 특성을 나타냄과 동시에 n-형 트랜지스터 특성을 보이는 유기 고분자 반도체 및 이를 이용한 양극성 유기 박막 트랜지스터에 관한 것이다.
유기 고분자 반도체, 양극성(ambipolar) 유기 박막 트랜지스터, 방향족 환 유도체, 헤테로방향족 환

Description

유기 고분자 반도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 양극성 유기 박막 트랜지스터{Organic Polymeric Semiconductor, Method for preparing thereof and Ambipolar Organic Thin Film Transistor using the same}
도 1은 바텀-컨택 구조의 유기 박막 트랜지스터 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2는 탑-컨택 구조의 유기 박막 트랜지스터 소자의 개략적인 단면도이다.
도 3은 제조예 4에서 수득한 고분자 반도체를 이용하여 제조된 유기 박막 트랜지스터의 드레인 전극의 Vd-Id 특성 곡선이다.
도 4는 제조예 4에서 수득한 고분자 반도체를 이용하여 제조된 유기 박막 트랜지스터의 VGS-IDS 특성 곡선으로, p형 트랜지스터 특성을 나타낸 경우이다.
도 5는 제조예 4에서 수득한 고분자 반도체를 이용하여 제조된 유기 박막 트랜지스터의 VGS-IDS 특성 곡선으로 n형 트랜지스터 특성을 나타낸 경우이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 기판
2: 게이트 전극
3: 게이트 절연층
4: 소스 전극
5: 드레인 전극
6: 유기 활성층
본 발명은 유기 고분자 반도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 양극성(Ambipolar) 유기 박막 트랜지스터(Organic Thin Film Transistor; OTFT)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 p-형 반도체 특성을 지닌 방향족 환 유도체와 n-형 반도체 특성을 지닌 헤테로방향족 환을 고분자 주쇄에 포함함으로써 유기 박막 트랜지스터와 같은 전자 소자에서 유기 활성층으로서 사용될 때, p-형 트랜지스터 특성을 나타냄과 동시에 n-형 트랜지스터 특성을 보이는 유기 고분자 반도체 및 이를 이용한 양극성 유기 박막 트랜지스터에 관한 것이다.
유기 반도체는 반도체 특성을 나타내는 공액성 유기 고분자인 폴리아세틸렌이 개발된 후, 유기물의 특성, 즉 합성방법의 다양함, 섬유나 필름 형태로의 성형의 용이함, 유연성, 전도성, 저렴한 생산비 등으로 인해 새로운 전기전자 재료로서 기능성 전자 소자 및 광 소자 등 광범위한 분야에서 활발한 연구가 이루어지고 있다.
이러한 전도성 고분자를 이용한 소자 중에서, 유기물을 활성층으로서 사용하는 유기 박막 트랜지스터에 관한 연구는 1980년 이후부터 시작되었으며, 근래에는 전 세계에서 많은 연구가 진행 중에 있다. 유기 박막 트랜지스터는 기존의 실리콘 박막 트랜지스터와 비교할 때, 플라즈마를 이용한 화학증착(CVD)이 아닌 상압의 프린팅 공정에 의한 반도체 층의 형성이 가능하고, 필요에 따라서는 전체 공정이 플라스틱 기판을 이용한 연속공정(Roll to Roll)에 의해 달성될 수 있어서, 저가의 트랜지스터를 구현할 수 있다는 큰 장점이 있다. 따라서, 유기 박막 트랜지스터는 능동형 디스플레이의 구동소자, 스마트 카드(smart card), 인벤토리 태그(inventory tag)용 플라스틱 칩 등 다양한 분야에서 이의 활용도가 예상되고 있다.
유기 박막 트랜지스터는 일반적으로 기판, 게이트 전극, 절연층, 소스/드레인 전극, 채널층을 포함하여 구성되고, 소스와 드레인 전극 위에 채널층이 형성되는 바텀 컨택(Bottom Contact)형과 채널층 위에 마스크 증착 등으로 금속 전극이 뒤에서 형성되는 탑 컨택(Top Contact)형으로 나눌 수 있다. 최근, 디스플레이의 주류는 LCD로 대표되는 평판 디스플레이(FPD)로 완전히 옮겨가고 있다. 디스플레이의 대면적화, 저가격화 그리고 플렉시블화는 유기 박막 트랜지스터의 채널층 물질을 고가격, 고온 진공 프로세스를 필요로 하는 실리콘(Si)과 같은 무기 반도체 물질에서 저온 용액 프로세스가 가능한 유기 반도체 물질로 바꿔 나가고 있다.
최근, 유기 박막 트랜지스터의 채널층용 유기 반도체 물질이 많이 연구되고, 이의 트랜지스터 특성이 보고되고 있다. 많이 연구되는 저분자계 또는 올리고머 유기 반도체 물질로는 멜로시아닌, 프탈로시아닌, 페릴렌, 펜타센, C60, 티오펜 올리고머 등이 있고, 루슨트 테크놀로지(Lucent Technology)나 3M 등에서는 펜타센 단결정을 사용하여 3.2 내지 5.0㎠/Vs 이상의 높은 전하이동도를 보고하고 있다(참고: Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 2003, Vol. 771, L6.5.1 ~ L6.5.11). 그러나, 저분자계 유기 반도체를 이용하는 경우, 채널층은 주로 진공 증착법에 의해 형성된다.
고분자계 재료로서 티오펜계 고분자를 사용하는 유기 박막 트랜지스터에 대해 많이 보고되고 있는데, 저분자계 재료를 이용한 유기 박막 트랜지스터의 특성에는 이르지 못하지만, 프린팅 기술과 같은 용액가공으로 저가격, 대면적 가공이 가능하다는 가공성 면에서 장점이 있다. 이미 캠브리지 대학이나 세이코 엡손은 F8T2라는 폴리티오펜계 재료를 채용한 고분자계 유기 박막 트랜지스터 소자를 시험제작하여 전하이동도 0.01 내지 0.02㎠/Vs를 보고하고 있다(참고: 국제공개 WO 00/79617호, Science, 2000, Vol. 290, pp. 2132~2126). 위에서 언급한 바와 같이, 고분자계 유기 반도체 재료는 전하이동도와 같은 박막 트랜지스터 소자의 특성이 저분자계 재료인 펜타센에 비해 뒤떨어지지만 높은 동작 주파수를 필요로 하지 않으면서 박막 트랜지스터를 저렴하게 제조할 수 있다는 이점이 있다.
그러나, 유기 박막 트랜지스터를 상용화하기 위해서는 전하이동도 뿐만 아니라 높은 전류점멸비(on/off ratio)라는 중요한 파라미터를 만족하여야 하는데, 이를 위해서는 차단(off) 상태에서의 누설전류를 최대한 줄여야 한다. 오늘날 이러한 특성을 개선하기 위하여 여러 가지 방법이 시도되고 있다.
미국 특허 제5,625,199호는 활성층으로서 n-형 무기 반도체 재료와 p-형 유기 반도체 재료를 함께 구성하여 유기 박막 트랜지스터 소자의 파라미터를 다소 개선시킨 결과를 보고하고 있지만, 증착을 필요로 하는 기존의 실리콘계 박막 트랜지스터 공정과 다르지 않아 대량 생산에 어려움을 갖고 있다. 미국 특허 제6,107,117호는 위치규칙성(regioregular) 폴리티오펜 P3HT를 이용하여 전하이동도 0.01 내지 0.04㎠/Vs의 유기 박막 트랜지스터 소자를 제조하였다. 대표적인 위치규칙성 폴리티오펜 P3HT의 경우, 전하이동도는 0.01㎠/Vs정도이나 차단누설전류(10-9A 이상)가 높아 전류점멸비가 400 이하로 매우 낮기 때문에, 전자 소자에 적용하기 어렵다(미국 특허 제6,452,207호). 이와 같이 높은 전하이동도와 낮은 차단누설전류를 동시에 만족시키는 고분자계 유기 박막 트랜지스터용 유기 반도체 고분자에 관한 연구는 활발히 이루어지고 있으나, 보고된 예는 많지 많다(참고: 미국 특허 제6,621,099호, 제7,030,409호)
유기 박막 트랜지스터용 유기 반도체 재료는 저분자계 재료와 고분자계 재료로 분류되는 이외에, 캐리어의 종류에 따라서 p형 재료(홀/정공 전도), n형 재료(전자 전도) 및 양 특성을 동시에 나타내는 전하이동(Charge-Transfer)(CT)형 재료로 분류된다. 유기 반도체 재료와는 별개로, 트랜지스터는 p형 트랜지스터, n형 트랜지스터 및 전자, 정공 양극성(兩極性)) 트랜지스터로 분류된다.
초기에 개발된 대부분의 반도체 재료는 모두 마이너스 전압 인가에 의해 홀 전도를 보이는 p채널형이었으나, 최근 고분자 반도체 재료 개발에 있어서 가장 큰 과제는 n-형 재료나 전자, 정공 양극성 트랜지스터용 반도체 재료의 개발이다. 각종 전자 디바이스 설계에 필요한 CMOS 회로 제작을 위해서, p-형 반도체 재료와 함께 중요한 유기 반도체 재료로서 n-형 재료나 양극성 트랜지스터용 반도체 재료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명이 속하는 기술 분야의 기술적 요구에 부응하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은, n-형 반도체 특성이 있는 퀴녹살린 환과 p-형 반도체 특성이 있는 방향족 환들을 고분자 반도체 주쇄에 포함함으로써, 전기적으로 p-형/n-형 양 특성을 나타내어 전자, 정공 양극성 유기 박막 트랜지스터에 응용 가능한 특성을 갖는 신규한 유기 고분자 반도체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 유기 고분자 반도체의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 유기 고분자 반도체 재료를 유기 활성층으로서 사용하여 높은 전하이동도와 낮은 차단누설전류를 동시에 만족시키는 양극성 유기 박막 트랜지스터를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 고분자 반도체에 관한 것이다.
Figure 112006078943449-pat00001
상기 화학식 1에서,
R1은 수소, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 20의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기, 또는 탄소수 1 내지 16의 선형, 분지형 또는 환형 알콕시기이고,
R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 20의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기, 또는 탄소수 1 내지 16의 선형, 분지형 또는 환형 알콕시기이고, 또는 탄소수 4 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 헤테로아릴기이고,
D는 -CN, -NO2, -COOR, 불소, 탄소수 1 내지 16의 퍼플루오로알킬기와 같은 전자구인성(electron-withdrawing) 측쇄(side-chain)로 치환된 알킬렌기, 또는 탄소수 4 내지 30의 아릴기이며,
X는 S, O, Se, N-H 또는 N-R(여기서, R은 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이다)이며,
a, b 및 c는 각각 독립적으로 1 또는 2의 정수이고,
m은 1 내지 4의 정수이며,
n은 4 내지 100이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은 하기 화학식 2로 표시되는 단량체와 하기 화학식 3a 내지 3h 중 어느 하나로 표시되는 화학식 3의 단량체를 촉매의 존재하에 공중합시키는 단계를 포함하는 유기 고분자 반도체의 제조방법에 관한 것이다.
Figure 112006078943449-pat00002
상기 화학식 2에서,
R1 , R2 및 R3 과 X는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
A1 및 A2는 각각 독립적으로 Br, Cl 또는 I이고,
a 및 b는 각각 독립적으로 1 또는 2이다.
화학식 3a
Figure 112013027680865-pat00053
화학식 3b
Figure 112013027680865-pat00054
화학식 3c
Figure 112013027680865-pat00055
화학식 3d
Figure 112013027680865-pat00056
화학식 3e
Figure 112013027680865-pat00057
화학식 3f
Figure 112013027680865-pat00058

화학식 3g
Figure 112013027680865-pat00059
화학식 3h
Figure 112013027680865-pat00060
상기 화학식 3a 내지 3h에서,
B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로 H, -CN, -NO2, -COOR, 불소, 탄소수 1 내지 16의 퍼플루오로알킬기이고,
E1 및 E2는 각각 독립적으로 Br, Cl 또는 I와 같은 할로겐 원자, 트리알킬틴기 또는 보란기이며,
R은 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이다.
본 발명의 또 다른 양상은 유기 활성층이 상기 유기 고분자 반도체로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터에 관한 것이다.
이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 전자, 정공 양극성 유기 고분자 반도체는 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
Figure 112006078943449-pat00004
상기 화학식 1에서,
R1은 수소, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 20의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기, 또는 탄소수 1 내지 16의 선형, 분지형 또는 환형 알콕시기이고,
R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 20의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기, 또는 탄소수 1 내지 16의 선형, 분지형 또는 환형 알콕시기이고, 또는 탄소수 4 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 헤테로아릴기이고,
D는 -CN, -NO2, -COOR, 불소, 탄소수 1 내지 16의 퍼플루오로알킬기와 같은 전자구인성 측쇄로 치환된 알킬렌기, 또는 탄소수 4 내지 30의 아릴기이며,
X는 S, O, Se, N-H 또는 N-R(여기서, R은 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이다)이며,
a 및 b 및 c는 각각 독립적으로 1 또는 2의 정수이고,
m은 1 내지 4의 정수이며,
n은 4 내지 100이다.
본 발명의 유기 고분자 반도체는 n-형 반도체 특성이 있는 퀴녹살린 환과 p-형 반도체 특성이 있는 방향족 환들을 고분자 반도체 주쇄에 포함함으로써, 전기적으로 p-형/n-형 양 특성을 나타내어 전자, 정공 양극성 유기 박막 트랜지스터에 응용 가능한 특성을 갖는다.
본 발명에 따르는 화학식 1의 전자, 정공 양극성 유기 고분자 반도체에서 D의 예로는 하기 화학식 3a 내지 3h 중 어느 하나로 표시되는 화학식 3의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 단량체로부터 유래된 것을 들 수 있다.
[화학식 3]
화학식 3a
Figure 112013027680865-pat00061
화학식 3b
Figure 112013027680865-pat00062
화학식 3c
Figure 112013027680865-pat00063

화학식 3d
Figure 112013027680865-pat00064
화학식 3e
Figure 112013027680865-pat00065
화학식 3f
Figure 112013027680865-pat00066
화학식 3g
Figure 112013027680865-pat00067
화학식 3h
Figure 112013027680865-pat00068
상기 화학식 3a 내지 3h에서,
B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로 H, -CN, -NO2, -COOR, 불소, 탄소수 1 내지 16의 퍼플루오로알킬기이고,
E1 및 E2는 각각 독립적으로 Br, Cl 또는 I와 같은 할로겐 원자, 트리알킬틴기 또는 보란기이며,
R은 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이다.
화학식 3으로 표시되는 D의 바람직한 예로는 하기 화학식 4a 및 4b로 표시되는 화학식 4의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 단량체로부터 유래된 것을 들 수 있다.
화학식 4a
Figure 112013027680865-pat00069
화학식 4b
Figure 112013027680865-pat00070
상기 화학식 4a 및 4b에서,
E1 및 E2는 화학식 3에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 전자, 정공 양극성 유기 고분자 반도체의 대표적인 예로는 하기 화학식 5a 내지 5j로 표시되는 고분자 화합물을 들 수 있다.
Figure 112006078943449-pat00007
Figure 112006078943449-pat00008
Figure 112006078943449-pat00009
Figure 112006078943449-pat00010
Figure 112006078943449-pat00011
Figure 112006078943449-pat00012
Figure 112006078943449-pat00013
Figure 112006078943449-pat00014
Figure 112006078943449-pat00015
Figure 112006078943449-pat00016
상기 화학식 5a 내지 5j에서,
n은 4 내지 100이다.
본 발명의 다른 양상은 유기 고분자 반도체의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에서는 하기 화학식 2로 표시되는 단량체와 하기 화학식 3a 내지 3h 중 어느 하나로 표시되는 화학식 3의 단량체를 촉매의 존재하에 공중합시켜 화학식 1의 유기 고분자 반도체를 제조한다.
[화학식 2]
Figure 112006078943449-pat00017
상기 화학식 2에서,
R1 , R2 및 R3 과 X는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
A1 및 A2는 각각 독립적으로 Br, Cl 또는 I이고,
a 및 b는 각각 독립적으로 1 또는 2이다.
[화학식 3]
화학식 3a
Figure 112013027680865-pat00071
화학식 3b
Figure 112013027680865-pat00072
화학식 3c
Figure 112013027680865-pat00073

화학식 3d
Figure 112013027680865-pat00074
화학식 3e
Figure 112013027680865-pat00075
화학식 3f
Figure 112013027680865-pat00076
화학식 3g
Figure 112013027680865-pat00077
화학식 3h
Figure 112013027680865-pat00078
상기 화학식 3a 내지 3h에서,
B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로 H, -CN, -NO2, -COOR, 불소, 탄소수 1 내지 16의 퍼플루오로알킬기이고,
E1 및 E2는 각각 독립적으로 Br, Cl 또는 I와 같은 할로겐 원자, 트리알킬틴기 또는 보란기이며,
R은 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이다.
상기 단량체 중 화학식 2로 나타내는 퀴녹살린을 포함하는 단량체는 헤테로아릴 보롤란 또는 헤테로아릴 트리알킬틴 화합물과 디할로퀴녹살린 유도체를 출발물질로 하여 팔라듐 촉매를 이용하는 커플링(coupling) 반응으로 하기 반응식 1에 따라 합성된다.
Figure 112006078943449-pat00019
Pd(PPh3)4 = 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐(0)
NBS = N-브로모숙신이미드
상기 반응식 1에서,
R1 , R2 및 R3과 X는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Y는 트리알킬틴기 또는 보란기를 나타내고,
a 및 b는 각각 독립적으로 1 또는 2이다.
화학식 2로 표시되는 화합물의 대표적인 예로는 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
Figure 112006078943449-pat00020
상기 화학식 6에서,
R1 , R2 및 R3은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R은 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이며,
a 및 b는 각각 독립적으로 1 또는 2이다.
본 발명의 방법에서 사용 가능한 촉매는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 문헌[참고: Stille et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1986, Vol. 25, pp. 508-524; Suzuki et al., J. Am. Chem. Soc. 1989, Vol. 111, pp. 314-321; McCullough et al., 미국 특허 제6,166,172호; 또는 Yamamoto et al., Macromolecules 1992, Vol. 25, pp. 1214-1226] 등에 보고된 바 있는 하기 화학식 7 및 화학식 8로 나타내어지는 팔라듐 촉매 또는 니켈 촉매를 사용할 수 있다.
Figure 112006078943449-pat00021
상기 화학식 7에서,
L은 트리페닐포스핀(PPh3), 트리페닐아르신(AsPh3) 및 트리페닐포스파이트(P(OPh)3)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 리간드이다.
Figure 112006078943449-pat00022
상기 화학식 8에서,
L'은 1,5-사이클로옥타디엔, 1,3-디페닐포스피노프로판, 1,2-비스(디페닐포스피노)에탄 및 1,4-디페닐포스피노부탄으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 리간드이다.
이들 니켈(0) 촉매의 구체적인 예로는 비스(1,5-사이클로옥타디엔) 니켈(0) 화합물[Ni(COD)2]이 사용되고, 니켈(II) 촉매로는 1,3-디페닐포스피노프로판 니켈(II) 클로라이드[Ni(dppp)Cl2], 1,2-비스(디페닐포스피노)에탄 니켈(II) 클로라이드[Ni(dppe)Cl2]가 사용될 수 있다.
반응식 1에서 합성한 단량체로 이용한 본 발명의 중합의 한 예를 반응식 2에 나타내었으며, 중합방법은 이에 한정되지 않는다.
Figure 112006078943449-pat00023
상기 반응식 2에서,
n은 4 내지 100의 정수이다.
이때 촉매로서 바람직하게는 팔라듐(0) 화합물인 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0)[Tetrakis(triphenylphosphine) palladium(0), Pd(PPh3)4] 화합물을 단량체에 대하여 0.2 내지 15몰%의 범위로 사용한다. 또한, 중합 용매로서 톨루엔, 디메틸포름알데히드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF), N-메틸피롤리디논(NMP) 등을 사용할 수 있으며, 축합 반응은 질소 분위기하에 60 내지 120℃의 온도에서 12 내지 72시간 동안 이루어진다.
상기 반응식 2에 의하여 수득되는 고분자 반도체의 수평균분자량은 대략 5,000 내지 50,000이며, 본 발명의 바람직한 공중합체의 수평균분자량은 10,000 내지 15,000이다.
또 다른 양상에서 본 발명은 본 발명의 유기 고분자 반도체에 의해 형성된 활성층을 포함하는 유기 박막 트랜지스터에 관한 것이다. 본 발명의 유기 박막 트랜지스터 소자는 도 1과 같이 통상적으로 알려진 기판(1)/게이트 전극(2)/게이트 절연층(3)/소스(4)-드레인 전극(5)/활성층(6) 또는 도 2에 도시된 바와 같은 기판(1)/게이트 전극(2)/게이트 절연층(3)/활성층(6)/소스(4)-드레인 전극(5) 등의 구조로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 유기 고분자 반도체를 이용하여 유기 활성층(6)을 형성하기 위하여 클로로포름, 클로로벤젠 등을 포함하는 유기 활성층 조성물을 사용할 수 있다.
유기 활성층 조성물에 사용 가능한 용매로는 클로로포름, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 트리클로로벤젠, 톨루엔 등을 예로 들 수 있다.
이러한 유기 활성층(6)은 스크린 인쇄법, 프린팅법, 스핀 코팅법, 딥핑법(dipping), 잉크 분사법을 통하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이때, 유기 박막 트랜지스터 소자를 구성하는 게이트 절연층(3)으로는 통상적으로 사용되는 고유전율 절연체를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 BaO.33SrO.66TiO3 BST(Barium Strontium Titanate)를 대표로 하여 Al2O3, Ta2O5, La2O5, Y2O5, TiO2와 같은 강유전체 절연체 계열과 PbZrO.33TiO.66O3(PZT), Bi4Ti3O12, BaMgF4, SrBi2(TaNb)209, Ba(ZrTi)03(BZT), BaTiO3, SrTiO3, Bi4Ti3012, SiO2, SiNx, AlON 등의 무기 절연체(참고: 미국 특허 제5,946,551호)와 폴리이미드, BCB(benzocyclobutane), 파릴렌, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐페놀 등의 유기 절연체 (참고: 미국 특허 제6,232,157호)를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 유기 박막 트랜지스터 소자를 구성하는 게이트 전극(2) 및 소스 전극(4), 드레인 전극(5)으로서는 통상적으로 사용되는 금속이 사용될 수 있으며, 구체적으로는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 인듐 주석 산화물(ITO) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 유기 박막 트랜지스터 소자를 구성하는 기판(1) 재료로는 유리, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐 알콜(PVA), 폴리아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리노르보넨 또는 폴리에테르설폰(PES) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 기술적 범위가 이들로 제한되는 것은 아니다.
제조예 1 : 5,8-디브로모퀴녹살린 유도체의 합성
Figure 112006078943449-pat00024
제조예 1-a : 5,8-디브로모퀴녹살린 유도체(a)의 합성
3,6-디브로모-오르토(o)-페닌렌디아민(3,6-Dibromo-o-phenylenediamine, 4.0g, 15.0mmol)의 부탄올 용액 60mL에 빙초산(glacial acetic acid)을 2 내지 3방울 떨어뜨린 후, 120℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응 후, 0℃까지 냉각시킨 반응 용액을 여과하여 분리한 고체를 뜨거운 에탄올로 2회 세척한 후에 건조시켰다(수율 : 9.6mmol, 64%).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ(ppm) 3.85 (s, 6H, Phenyl-O-CH3), 6.89 (d, 4H, Phenyl-H), 7.66 (d, 4H, Phenyl-H), 7.85 (d, 2H, Quinoxaline-H).
제조예 1-b : 5,8-디브로모퀴녹살린 유도체(b)의 합성
5,8-디브로모퀴녹살린 유도체(a)(4.55g, 9.1mmol)와 약 30당량의 피리딘 하이드로클로리이드(Py-HCl, 40gram)를 나스 플라스크에 넣고, 200℃에서 8시간 동안 교반한 다음, 실온까지 냉각시켰다. 여기에 염산 수용액(2.5%) 80mL 정도를 넣고, 잘 교반한 다음, 에테르로 분액을 하였다. 유기층을 묽은 염산 수용액, 수산화나트륨 수용액 및 염산 수용액 순서로 처리한 후, 다시 에테르로 분액을 하였다. 유기층을 물로 세척하고, 건조제로 건조시킨 후에 제거함으로써 노란색 고체가 얻어졌다(수율 : 8.7mmol, 96%).
제조예 1-c : 5,8-디브로모퀴녹살린 유도체(c)의 합성 :
5,8-디브로모퀴녹살린 유도체(b)(6.0g, 12.7mmol)와 수산화칼륨 수용액(0.5M, 32mmol)의 에탄올 용액을 실온에서 1시간 동안 교반한 후, 브로모헥산(5.25g, 32mmol)을 넣었다. 70℃에서 24시간 동안 반응시킨 후, -20℃까지 온도를 저하시키고, 이어서 여과했다. 칼럼 정제(전개 용매 : 클로로포름, 충진제 : 실리카 겔 SiO2)를 통해서 노란색 고체를 얻었다(수율 : 2.2mmol, 51%).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ (ppm) 0.92 (6H, CH3), 1.32~1.50 (m, 24H, -(CH2)n-), 1.80 (m, 4H, -CH2-), 3.99 (t, 4H, Phenyl-O-CH2-), 6.87 (d, 4H, Phenyl-H), 7.64 (d, 4H, Phenyl-H), 7.85 (d, 2H, Quinoxaline-H).
제조예 2: 반응식 2에 나타나는 퀴녹살린-단량체 삼량체(trimer)의 합성
삭제
Figure 112006078943449-pat00025
제조예 1에서 합성한 5,8-디브로모퀴녹살린 유도체(3.5g, 5.0mmol)(합성 참조: T.Yamamoto, et al., J. Am. Chem. Soc, 1996, Vol. 118, pp.3930~3937)와 과량의 2-티오펜보란 유도체(15.0mmol)를 용해시킨 무수 테트라히드로퓨란(25mL) 용액을 질소 분위기하에 반응기 속에서 교반하면서 탄산칼륨(20g, 150mmol) 수용액과 팔라듐 촉매 Pd(PPh3)4를 단량체에 대해 10mol%(578mg, 0.5mmol) 부가하고, 80 내지 85℃에서 24시간 동안 반응시켰다. 반응 후에 묽은 염산 수용액으로 처리하고, 이어서 클로로포름으로 추출하였다. 수득한 유기층을 감압 증류하여 제거한 후, 메탄올로 가볍게 세척하고, 건조시켜 수득한 티오펜-퀴녹살린 삼량체를 클로로포름/초산 혼합액에서 NBS와 반응시켜 오렌지색 고체의 티오펜-퀴녹살린 유도체를 수득하였다(수율: 72%).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ (ppm) 0.90 (CH3), 1.32~1.44 (CH2), 1.72 (CH2), 3.76~4.00 (-O-CH2), 6.75 (Phenyl-H), 7.42~7.88 (Thiophene-H and Phenyl-H), 8.24 (Qunioxaline-H).
제조예 3: 반응식 2에 나타나는 퀴녹살린-단량체 삼량체의 합성
Figure 112006078943449-pat00026
2-티오펜보란 유도체를 대신하여 3-옥틸티오펜보란 유도체를 사용하는 것을 제외하고는 제조예 2와 동일한 방법으로 실시하여 퀴녹살린 유도체를 수득하였다(수율: 65% ).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ (ppm) 0.92 (CH3), 1.35~1.42 (CH2), 1.72 (CH2), 2.82 (Thiophene-CH2), 3.78~4.00 (-O-CH2), 6.75 (Phenyl-H), 6.97 (Thiophene-H), 7.55~7.75 (Phenyl-H), 8.22 (Qunioxaline-H).
제조예 4 : 화학식 5a에 나타난 고분자 반도체(Poly-1)의 합성
삭제
Figure 112006078943449-pat00027
제조예 2에서 수득한 퀴녹살린 유도체(0.5g, 0.61mmol)와 동량의 비스(트리메틸스텐닐)디플루오로페닐(0.27g, 0.61mmol)을 질소 분위기하에 반응기에 넣고, 약하게 가열하면서 무수 DMF에 완전히 용해시킨 다음, 중합 촉매로서 팔라듐(0) 화합물인 Pd(PPh3)4(전체 단량체에 대해 10mol%)을 넣고, 이어서 85℃에서 24시간 동안 반응시켰다. 반응 후에 실온까지 식은 반응 혼합액을 여과하여 수득한 고분자 고체를 염산 수용액/클로로포름(2회), 암모니아 수용액/클로로포름(2회), 물/클로로포름(1회)의 순서로 세척한 후, 메탄올에 재침천시켜 회수하였다. 이어서, 건조시켜 적색 고분자(Poly-1)를 수득하였다(수율 : 0.15g, 33%, 수평균분자량 = 8,000).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ (ppm) 0.90 (CH3), 1.32~1.50 (CH2), 1.74 (CH2), 3.76~4.00 (-O-CH2), 6.75 (Phenyl-H), 7.35~7.88 (Thiophene-H, Phenyl-H, Fluorophenyl-H), 8.24 (Qunioxaline-H).
실시예 1 : 고분자 반도체를 사용한 유기 박막 트랜지스터의 제조
먼저 세정된 유리 기판에 게이트 전극으로 사용되는 크롬을 스퍼터링법으로 1000Å 증착하고, 이어서 게이트 절연막으로 사용되는 SiO2를 CVD법으로 1000Å 증착하였다. 그 위에 소스-드레인 전극으로 사용되는 ITO를 스퍼터링법으로 1200Å 증착하였다. 기판은 유기 반도체 재료를 증착하기 전에 이소프로필 알콜을 이용하여 10분 동안 세척하여 건조시켜 사용하였다. 시료는 클로로포름에 10mM 농도로 희석시킨 옥타데실트리클로로실란 용액에 30초 동안 침지시켰다가 아세톤으로 세척한 후에 건조시키고, 제조예 4에서 합성한 폴리(올리고티오펜-아릴렌)(Poly-1)을 클로로포름에 1wt%의 농도로 용해시켜 1000rpm에서 1000Å 두께로 도포한 다음, 아르곤 분위기하에 100℃에서 1시간 동안 베이킹하여 유기 박막 트랜지스터 소자를 제작하였다.
실시예 1에서 제조된 소자에 대해 KEITHLEY사의 Semiconductor Characterization System(4200-SCS)를 이용하여 전류 전달 특성 곡선을 측정한 후, 각각 도 3 내지 도 5에 나타내었다. 도 4 및 도 5에서 실시예 1에서 제조된 소자가 마이너스 전압을 인가했을 때 활성을 나타내어 전류가 흐르는 p-형 트랜지스터 특성을 나타낼 뿐만 아니라, 플러스 전압을 인가했을 때도 전류가 흐르는 n-형 트랜지스터 특성을 나타냄을 알 수 있다.
전하이동도는 하기 포화영역(saturation region) 전류식으로부터 (ISD)1/2과 VG 를 변수로 한 그래프를 얻고 이의 기울기로부터 구하였다.
Figure 112006078943449-pat00028
* ISD: 소스-드레인 전류, μ 또는 μFET: 전하이동도, Co: 산화막 정전용량, W: 채널 폭, L: 채널길이, VG: 게이트 전압, VT: 문턱 전압
차단누설전류(Ioff)는 오프 상태에서 흐르는 전류로, 전류비에서 오프 상태에서 흐르는 최소전류를 측정하였다.
전류점멸비(Ion/Ioff)는 온 상태에서의 최대 전류값과 오프 상태에서의 최소 전류값의 비로 구하였다.
정공이동도(Hole moblilty)(μh) 전자 이동도(Electron moblilty)(μe)
실시예 1 1.0 ×10-4 ㎠/Vs 3 ×10-6 ㎠/Vs
바텀 콘택트형-TFT(W/L = 1mm/100㎛), 공기 중에서 측정.
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 화학식 5a의 유기 고분자 반도체는 p-형 트랜지스터 특성을 나타냄과 동시에 n형 트랜지스터 특성을 보이고 있으므로, 전자, 정공 양극성 트랜지스터용 고분자 반도체 재료로 사용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 본 발명에 대해서 상세하게 설명하였으나, 이들은 단지 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따르는 유기 고분자 반도체는 기존의 p-형 반도체 특성을 지닌 방향족 환 유도체와 n-형 반도체 특성을 지닌 헤테로방향족 환을 고분자 주쇄에 포함함으로써 유기 박막 트랜지스터와 같은 전자 소자에서 유기 활성층으로서 사용될 때, p-형 트랜지스터 특성을 나타냄과 동시에 n-형 트랜지스터특성을 보이는 전자, 정공 양극성 트랜지스터를 제공할 수 있다. 또한, 일반 유기용매에 대한 용해성, 가공성 및 우수한 박막 특성을 가진다.

Claims (14)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 유기 고분자 반도체:
    [화학식 1]
    Figure 112013027680865-pat00029
    상기 화학식 1에서,
    R1은 수소, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 20의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기, 또는 탄소수 1 내지 16의 선형, 분지형 또는 환형 알콕시기이고,
    R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 20의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기, 또는 탄소수 1 내지 16의 선형, 분지형 또는 환형 알콕시기이고, 또는 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 헤테로아릴기이고,
    D는 -CN, -NO2, -COOR, 불소 또는 탄소수 1 내지 16의 퍼플루오로알킬기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 전자구인성 기로 치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이며,
    X는 S, O, Se, N-H 또는 N-R(여기서, R은 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이다)이며,
    a, b 및 c는 각각 독립적으로 1 또는 2의 정수이고,
    m은 1 내지 4의 정수이며,
    n은 4 내지 100의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 화학식 1의 D가 하기 화학식 3a 내지 3h 중 어느 하나로 표시되는 화학식 3의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 단량체로부터 유래된 것인 유기 고분자 반도체:
    [화학식 3]
    화학식 3a
    Figure 112013027680865-pat00079
    화학식 3b
    Figure 112013027680865-pat00080
    화학식 3c
    Figure 112013027680865-pat00081
    화학식 3d
    Figure 112013027680865-pat00082
    화학식 3e
    Figure 112013027680865-pat00083
    화학식 3f
    Figure 112013027680865-pat00084
    화학식 3g
    Figure 112013027680865-pat00085
    화학식 3h
    Figure 112013027680865-pat00086
    상기 화학식 3a 내지 3h에서,
    B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로 -CN, -NO2, -COOR, 불소 또는 탄소수 1 내지 16의 퍼플루오로알킬기이고,
    E1 및 E2는 각각 독립적으로 Br, Cl 및 I로 이루어진 그룹으로부터 선택된 할로겐 원자, 트리알킬틴기 또는 보란기이며,
    R은 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이다.
  3. 제2항에 있어서, D가 하기 화학식 4a 및 4b로 표시되는 화학식 4의 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 단량체로부터 유래된 것인 유기 고분자 반도체:
    [화학식 4]
    화학식 4a
    Figure 112013027680865-pat00087
    화학식 4b
    Figure 112013027680865-pat00088
    상기 화학식 4a 및 4b에서,
    E1 및 E2는 각각 독립적으로 Br, Cl 및 I로 이루어진 그룹으로부터 선택된 할로겐 원자, 트리알킬틴기 또는 보란기이다.
  4. 제1항에 있어서, 하기 화학식 5a 내지 화학식 5j로 표시되는 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 유기 고분자 반도체:
    [화학식 5a]
    Figure 112011017509547-pat00032
    [화학식 5b]
    Figure 112011017509547-pat00033
    [화학식 5c]
    Figure 112011017509547-pat00034
    [화학식 5d]
    Figure 112011017509547-pat00035
    [화학식 5e]
    Figure 112011017509547-pat00036
    [화학식 5f]
    Figure 112011017509547-pat00037
    [화학식 5g]
    Figure 112011017509547-pat00038
    [화학식 5h]
    Figure 112011017509547-pat00039
    [화학식 5i]
    Figure 112011017509547-pat00040
    [화학식 5j]
    Figure 112011017509547-pat00041
    상기 화학식 5a 내지 5j에서,
    n은 4 내지 100의 정수이다.
  5. 제1항에 있어서, 수평균분자량 범위가 5,000 내지 50,000인 것을 특징으로 하는 유기 고분자 반도체.
  6. 하기 화학식 2로 표시되는 단량체와 하기 화학식 3a 내지 3h 중 어느 하나로 표시되는 화학식 3의 단량체를 촉매의 존재하에 공중합시키는 단계를 포함하는, 유기 고분자 반도체의 제조방법:
    [화학식 2]
    Figure 112013027680865-pat00042
    상기 화학식 2에서,
    R1은 수소, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 20의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기, 또는 탄소수 1 내지 16의 선형, 분지형 또는 환형 알콕시기이고,
    R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 20의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기, 또는 탄소수 1 내지 16의 선형, 분지형 또는 환형 알콕시기이고, 또는 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 헤테로아릴기이고,
    A1 및 A2는 각각 독립적으로 Br, Cl 또는 I이고,
    X는 S, O, Se, N-H 또는 N-R(여기서, R은 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이다)이며,
    a 및 b는 각각 독립적으로 1 또는 2이다.
    [화학식 3]
    화학식 3a
    Figure 112013027680865-pat00089
    화학식 3b
    Figure 112013027680865-pat00090
    화학식 3c
    Figure 112013027680865-pat00091
    화학식 3d
    Figure 112013027680865-pat00092
    화학식 3e
    Figure 112013027680865-pat00093
    화학식 3f
    Figure 112013027680865-pat00094
    화학식 3g
    Figure 112013027680865-pat00095
    화학식 3h
    Figure 112013027680865-pat00096
    상기 화학식 3a 내지 3h에서,
    B1, B2, B3 및 B4는 각각 독립적으로 -CN, -NO2, -COOR, 불소 또는 탄소수 1 내지 16의 퍼플루오로알킬기이고,
    E1 및 E2는 각각 독립적으로 Br, Cl 및 I로 이루어진 그룹으로부터 선택된 할로겐 원자, 트리알킬틴기 또는 보란기이며,
    R은 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이다.
  7. 제6항에 있어서, 화학식 2로 표시되는 단량체가 하기 화학식 6a 내지 6d 중 어느 하나로 표시되는 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 유기 고분자 반도체의 제조방법:
    [화학식 6]
    화학식 6a
    Figure 112013027680865-pat00097
    화학식 6b
    Figure 112013027680865-pat00098
    화학식 6c
    Figure 112013027680865-pat00099
    화학식 6d
    Figure 112013027680865-pat00100
    상기 화학식 6a 내지 6d에서,
    R1은 수소, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 20의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기, 또는 탄소수 1 내지 16의 선형, 분지형 또는 환형 알콕시기이고,
    R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 20의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시알킬기, 또는 탄소수 1 내지 16의 선형, 분지형 또는 환형 알콕시기이고, 또는 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 헤테로아릴기이고,
    R은 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이며,
    a 및 b는 각각 독립적으로 1 또는 2이다.
  8. 제6항에 있어서, 화학식 3으로 표시되는 단량체가 하기 화학식 4a 및 4b 중 어느 하나로 표시되는 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 유기 고분자 반도체의 제조방법:
    [화학식 4]
    화학식 4a
    Figure 112013027680865-pat00101
    화학식 4b
    Figure 112013027680865-pat00102
    상기 화학식 4a 및 4b에서,
    E1 및 E2는 각각 독립적으로 Br, Cl 및 I로 이루어진 그룹으로부터 선택된 할로겐 원자, 트리알킬틴기 또는 보란기이다.
  9. 제6항에 있어서, 사용되는 촉매가 하기 화학식 7의 팔라듐 촉매 또는 화학식 8의 니켈 촉매인 것을 특징으로 하는 유기 고분자 반도체의 제조방법:
    [화학식 7]
    Figure 112011017509547-pat00046
    상기 화학식 7에서,
    L은 트리페닐포스핀(PPh3), 트리페닐아르신(AsPh3) 및 트리페닐포스파이트 (P(OPh)3)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 리간드이다.
    [화학식 8]
    Figure 112011017509547-pat00047
    상기 화학식 8에서,
    L'은 1,5-사이클로옥타디엔, 1,3-디페닐포스피노프로판, 1,2-비스(디페닐포스피노)에탄 및 1,4-디페닐포스피노부탄으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 리간드이다.
  10. 기판 위에 게이트 전극, 게이트 절연층, 유기 활성층, 및 소스/드레인 전극을 포함하여 형성된 유기 박막 트랜지스터에 있어서,
    유기 활성층이 제1항의 유기 고분자 반도체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 양극성 유기 박막 트랜지스터.
  11. 제10항에 있어서, 유기 활성층이 스크린 인쇄법, 프린팅법, 스핀 코팅법, 딥핑법 또는 잉크 분사법을 통하여 박막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 양극성 유기 박막 트랜지스터.
  12. 제10항에 있어서, 절연층이 BaO.33SrO.66TiO3(BST), Al2O3, Ta2O5, La2O5, Y2O5 및 TiO2로 이루어진 그룹으로부터 선택된 강유전체 절연체 계열; PbZrO.33TiO.66O3(PZT), Bi4Ti3O12, BaMgF4, SrBi2(TaNb)209, Ba(ZrTi)03(BZT), BaTiO3, SrTiO3, Bi4Ti3012, SiO2, SiNx 및 AlON로 이루어진 그룹으로부터 선택된 무기 절연체; 또는 폴리이미드, BCB(benzocyclobutane), 파릴렌, 폴리비닐 알콜 및 폴리비닐페놀로 이루어진 그룹으로부터 선택된 유기 절연체로 형성되는 것을 특징으로 하는 양극성 유기 박막 트랜지스터.
  13. 제10항에 있어서, 기판이 유리, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리비닐 알콜, 폴리아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리노르보넨 및 폴리에테르설폰으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 양극성 유기 박막 트랜지스터.
  14. 제10항에 있어서, 게이트 전극 및 소스, 드레인 전극이 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 인듐 주석 산화물(ITO)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 양극성 유기 박막 트랜지스터.
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