KR20080113020A - 유기 박막 트랜지스터 및 유기 박막 발광 트랜지스터 - Google Patents

유기 박막 트랜지스터 및 유기 박막 발광 트랜지스터 Download PDF

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KR20080113020A
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히로아키 나카무라
마사토시 사이토
데츠오 츠츠이
다케시 야스다
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이데미쓰 고산 가부시키가이샤
고쿠리츠다이가쿠호진 규슈다이가쿠
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Abstract

적어도 기판상에 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극의 3단자; 절연체층; 및 유기 반도체층이 마련되고, 소스-드레인 사이 전류를 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 제어하는 유기 박막 트랜지스터에 있어서, 상기 유기 반도체층은 C6H5-CH=CH-C6H5로 표시되는 스타이릴 구조 또는 C6H5-CH=CH-C6H4-CH=CH-C6H5로 표시되는 다이스타이릴 구조를 갖고, 또한 분자량 분포를 갖지 않는 스타이릴 유도체를 포함하는 유기 박막 트랜지스터, 및 유기 박막 트랜지스터에 있어서, 소스-드레인 사이를 흐르는 전류를 이용하여 발광을 얻고, 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 발광을 제어하는 유기 박막 발광 트랜지스터이고, 응답 속도가 고속이고, 게다가 온/오프비가 큰 유기 박막 트랜지스터 및 그것을 이용한 유기 박막 발광 트랜지스터를 제공한다.

Description

유기 박막 트랜지스터 및 유기 박막 발광 트랜지스터{ORGANIC THIN FILM TRANSISTOR AND ORGANIC THIN FILM LIGHT-EMITTING TRANSISTOR}
본 발명은, 유기 박막 트랜지스터 및 유기 박막 발광 트랜지스터에 관한 것으로, 특히, 높은 이동도를 갖는 화합물을 포함하여 고속 동작이 가능한 유기 박막 트랜지스터 및 그것을 발광 소자로서 이용한 유기 박막 발광 트랜지스터에 관한 것이다.
박막 트랜지스터(TFT)는, 액정 표시 장치 등의 표시용 스위칭 소자로서 널리 이용되고 있다. 대표적인 TFT의 단면 구조를 도 3에 나타낸다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, TFT는, 기판상에 게이트 전극 및 절연체층을 이 순서로 갖고, 절연체층상에, 소정의 간격을 두고 형성된 소스 전극 및 드레인 전극을 갖고 있다. 쌍방의 전극의 일부 표면을 포함하여, 전극 사이에 노출되는 절연체층 상에는, 반도체층이 형성되어 있다. 이러한 구성의 TFT에서는, 반도체층이 채널 영역을 이루고 있고, 게이트 전극에 인가되는 전압으로 소스 전극과 드레인 전극 사이에 흐르는 전류가 제어됨으로써 온/오프 동작한다.
종래, 이 TFT는, 비정질이나 다결정의 실리콘을 이용하여 제작되고 있었지만, 이러한 실리콘을 이용한 TFT의 제작에 이용되는 CVD 장치는 매우 고액으로, TFT를 이용한 표시 장치 등의 대형화는 제조 비용의 대폭적인 증가를 수반한다고 하는 문제점이 있었다. 또한, 비정질이나 다결정의 실리콘을 성막하는 프로세스는 매우 높은 온도하에서 행해지므로, 기판으로서 사용 가능한 재료의 종류가 한정되어버리므로, 경량의 수지 기판 등은 사용할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 비정질이나 다결정의 실리콘 대신에 유기물을 이용한 TFT가 제안되어 있다. 유기물로 TFT를 형성할 때에 이용하는 성막 방법으로서 진공 증착법이나 도포법 등이 알려져 있지만, 이들 성막 방법에 의하면, 제조 비용의 상승을 억제하면서 소자의 대형화가 실현 가능하게 되어, 성막시에 필요하게 되는 프로세스 온도를 비교적 저온으로 할 수 있다. 이 때문에, 유기물을 이용한 TFT에서는, 기판에 이용하는 재료의 선택시 제한이 적다고 하는 이점이 있어, 그 실용화가 기대되고 있고, 유기물을 이용한 TFT에 대하여 활발히 보고되고 있어, 예컨대, 비특허 문헌 1 내지 19 등을 들 수 있다.
또한, TFT의 유기 화합물층에 이용하는 유기물로서는, p형으로는 공역계 폴리머나 싸이오펜 등의 다량체(특허 문헌 1 내지 5 등), 금속 프탈로시아닌 화합물(특허 문헌 6 등), 펜타센 등의 축합 방향족 탄화수소(특허 문헌 7 및 8 등) 등이, 단체(單體) 또는 다른 화합물과의 혼합물의 상태로 이용되고 있다. 또한, n형 FET의 재료로는, 예컨대, 특허문헌 9에는, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카복실다이안하이드라이드(NTCDA), 11,11,12,12-테트라사이아노나프트-2,6-퀴노다이메테인(TCNNQD), 1,4,5,8-나프탈렌테트라카복실다이이미드(NTCDI) 등이 개시되어 있고, 특허 문헌 10에는, 불소화프탈로시아닌이 개시되어 있다.
한편, 비특허 문헌 16에는 올리고페닐렌바이닐렌이 트랜지스터 특성을 나타내는 것이 기재되어 있지만, 올리고페닐렌바이닐렌이란 어떠한 구조인 것인지 일체 개시되어 있지 않다. 미국 루센트테크놀로지사 홈페이지(http://www.lucent.com/press/0902/020925.bla.html)에 의하면, 상기 문헌의 주요 저자중 한 사람이 데이터를 위조했다고 결론되어 있고, 상기 문헌의 내용은 비특허 문헌 17에서 철회되어 있어, 비특허 문헌 16의 내용이 본 발명에 대하여 하등 영향을 주는 것이 아니다.
또한, 비특허 문헌 18에는 가용성의 페닐렌바이닐렌의 TFT 성능이 기재되어 있지만, 중심에 장쇄 알킬기가 있으므로 이동도가 10-5㎠/Vs 정도로 현저히 작다. 또한, 비특허 문헌 19에는 페닐렌바이닐렌폴리머(폴리파라페닐렌바이닐렌(PPV))의 전자 이동도가 기재되어 있지만, 10-4㎠/Vs로 작아 실용 성능에는 이르지 못하고 있다. 즉, 고분자 화합물인 PPV에서는 주쇄 구조가 길어 구부러짐이나, 분자량 분포를 갖는 것에 따른 결정 구조의 흐트러짐 때문에 전계 효과 이동도가 작아져 버리는 것이다.
이 밖에, 특허 문헌 11에는, 액정성 화합물을 사방 증착하여 TFT 소자를 제작하고 있지만, 액정성이나 사방 증착 등의 성막법에 의존하지 않는 고성능 디바이스가 요구되고 있었다.
또한, 특허 문헌 12 및 13에는, 올레핀 구조를 갖는 유기 반도체 재료가 기재되어 있지만, 응답 속도 등의 한층 더한 성능 향상이 요구되고 있었다.
한편, 같은 전기 전도를 이용하는 디바이스로서 유기 전기 발광(EL) 소자가 있지만, 유기 EL 소자가 일반적으로 100㎚ 이하의 초박막의 막 두께 방향으로 105V/㎝ 이상의 강전계를 걸어 강제적으로 전하를 흐르게 하고 있는데 반해, 유기 TFT의 경우에는 수 ㎛ 이상의 거리를 105V/㎝ 이하의 전계에서 고속으로 전하를 흐르게 할 필요가 있어, 유기물 자체에, 한층 더한 전도성이 필요하게 된다. 그러나 종래의 유기 TFT에서의 상기 화합물은 전계 효과 이동도가 작고, 응답 속도가 느려, 트랜지스터로서의 고속 응답성에 문제가 있었다. 또한, 온/오프비도 작았다. 여기서 말하는 온/오프비란, 게이트 전압을 걸었을 때(온)의 소스-드레인 사이에 흐르는 전류를, 게이트 전압을 걸지 않았을 때(오프)의 소스-드레인 사이에 흐르는 전류로 나눈 값이며, 온 전류란 통상 게이트 전압을 증가시켜 가, 소스-드레인 사이에 흐르는 전류가 포화됐을 때의 전류치(포화 전류)이다.
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 평 8-228034 호 공보
(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 평 8-228035 호 공보
(특허 문헌 3) 일본 특허 공개 평 9-232589 호 공보
(특허 문헌 4) 일본 특허 공개 평 10-125924 호 공보
(특허 문헌 5) 일본 특허 공개 평 10-190001 호 공보
(특허 문헌 6) 일본 특허 공개 제 2000-174277 호 공보
(특허 문헌 7) 일본 특허 공개 평 5-55568 호 공보
(특허 문헌 8) 일본 특허 공개 제 2001-94107 호 공보
(특허 문헌 9) 일본 특허 공개 평 10-135481 호 공보
(특허 문헌 10) 일본 특허 공개 평 11-251601 호 공보
(특허 문헌 11) 일본 특허 공개 제 2005-142233 호 공보
(특허 문헌 12) 미국 가출원 제 60/672,177 호 명세서
(특허 문헌 13) 일본 특허 공개 제 2004-214482 호 공보
(비특허 문헌 1) F. Ebisawa 등, Journal of Applied Physics, 54권, 3255페이지, 1983년
(비특허 문헌 2) A. Assadi 등, Applied Physics Letter, 53권, 195페이지, 1988년
(비특허 문헌 3) G. Guillaud 등, Chemical Physics Letter, 167권, 503페이지, 1990년
(비특허 문헌 4) X. Peng 등, Applied Physics Letter, 57권, 2013페이지, 1990년
(비특허 문헌 5) G. Horowitz 등, Synthetic Metals, 41-43권, 1127페이지, 1991년
(비특허 문헌 6) S. Miyauchi 등, Synthetic Metals, 41-43권, 1991년
(비특허 문헌 7) H. Fuchigami 등, Applied Physics Letter, 63권, 1372페이지, 1993년
(비특허 문헌 8) H. Koezuka 등, Applied Physics Letter, 62권, 1794페이지, 1993년
(비특허 문헌 9) F. Garnier 등, Science, 265권, 1684페이지, 1994년
(비특허 문헌 10) A. R. Brown 등, Synthetic Metals, 68권, 65페이지, 1994년
(비특허 문헌 11) A. Dodabalapur 등, Science, 268권, 270페이지, 1995년
(비특허 문헌 12) T. Sumimoto 등, Synthetic Metals, 86권, 2259페이지, 1997년
(비특허 문헌 13) K. Kudo 등, Thin Solid Films, 331권, 51페이지, 1998년
(비특허 문헌 14) K. Kudo등, Synthetic Metals, 102권, 900페이지, 1999년
(비특허 문헌 15) K. Kudo 등, Synthetic Metals, 111-112권, 11페이지, 2000년
(비특허 문헌 16) Advanced Materials 13권, 16호, 2001년, 1273페이지
(비특허 문헌 17) Advanced Materials 15권, 6호, 2003년, 478페이지
(비특허 문헌 18) W. Geens 등, Synthetic Metals, 122권, 191페이지, 2001년
(비특허 문헌 19) Lay-Lay Chua 등, Nature, 434권, 2005년 3월 10일 호, 194페이지
(발명의 개시)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 응답 속도(구동 속도)가 고속이고, 게다가 온/오프비가 큰 유기 박막 트랜지스터 및 그것을 이용한 유기 박막 발광 트랜지스터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 유기 박막 트랜지스터의 유기 반도체층에, 스타이릴기(-CH=CH-C6H5)를 갖는 특정 구조의 재료를 이용함으로써 응답 속도(구동 속도)를 고속화할 수 있는 것을 발견하고 본 발명을 완성한 것이다.
즉, 본 발명은, 적어도 기판상에 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극의 3단자; 절연체층; 및 유기 반도체층이 마련되고, 소스-드레인 사이 전류를 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 제어하는 유기 박막 트랜지스터에 있어서, 상기 유기 반도체층이, C6H5-CH=CH-C6H5로 표시되는 스타이릴 구조를 갖고, 또한 분자량 분포를 갖지 않는 스타이릴 유도체를 포함하는 유기 박막 트랜지스터, 상기 유기 반도체층이, C6H5-CH=CH-C6H4-CH=CH-C6H5로 표시되는 다이스타이릴 구조를 갖고, 또한 분자량 분포를 갖지 않는 스타이릴 유도체, 또는 하기 화학식 a로 표시되는 스타이릴 화합물을 포함하는 유기 박막 트랜지스터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은, 유기 박막 트랜지스터에 있어서, 소스-드레인 사이를 흐르 는 전류를 이용하여 발광을 얻고, 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 발광을 제어하는 유기 박막 발광 트랜지스터를 제공하는 것이다.
(발명의 효과)
본 발명의 유기 박막 트랜지스터는, 응답 속도(구동 속도)가 고속화되어 있고, 게다가 온/오프비가 크고, 트랜지스터로서의 성능이 높은 것으로, 발광 가능한 유기 박막 발광 트랜지스터로서도 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성의 일례를 나타내는 도 면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 있어서의 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 있어서의 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 있어서의 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성의 특성을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 있어서의 유기 박막 발광 트랜지스터의 소자 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 있어서의 유기 박막 발광 트랜지스터의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
본 발명은, 적어도 기판상에 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극의 3단자; 절연체층; 및 유기 반도체층이 마련되고, 소스-드레인 사이 전류를 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 제어하는 유기 박막 트랜지스터에 있어서, 상기 유기 반도체층이, C6H5-CH=CH-C6H5로 표시되는 스타이릴 구조를 갖고, 또한 분자량 분포를 갖지 않는 스타이릴 유도체를 포함하는 유기 박막 트랜지스터, 및 상기 유기 반도체층이, C6H5-CH=CH-C6H4-CH=CH-C6H5로 표시되는 다이스타이릴 구조를 갖고, 또한 분자량 분포를 갖지 않는 스타이릴 유도체를 포함하는 유기 박막 트랜지스터이다.
본 발명에 있어서의 상기 스타이릴 유도체의 스타이릴 구조란, 아래 식에 나타내는 구조 단위의 것이며, 이 구조를 구성하는 탄소 원자상은 치환기를 가질 수 있고, 또한, 벤젠환 부분은 다환식의 축합환이더라도 상관없다.
Figure 112008058344219-PCT00001
본 발명에 있어서의 상기 다이스타이릴 유도체의 다이스타이릴 구조란, 아래 식에 나타내는, 벤젠환, 올레핀, 벤젠환, 올레핀, 벤젠환이 연속한 결합 양식을 갖는 구조 단위(구조를 구성하는 탄소 원자상은 치환기를 가질 수 있고, 또한, 벤젠환 부분은 다환식의 축합환이더라도 상관없음)이며, 올레핀의 입체, 벤젠환의 치환 위치는 임의이다. 이 다이스타이릴 구조에 의해 화합물 사이의 상호 작용이 강해져, 높은 전류 제어 특성을 얻을 수 있다.
Figure 112008058344219-PCT00002
이 다이스타이릴 구조는, 중심의 벤젠환에 결합하는 2개의 -CH=CH-C6H5 구조의 결합 위치가 파라 위치인 하기 구조이면 바람직하다.
Figure 112008058344219-PCT00003
또한, 본 발명에 있어서의 분자량 분포를 갖지 않는 화합물이란, 분자량을 단일로 제어하는 것을 목적으로 하여 제조된 화합물이며, 이 분자량 분포를 갖지 않는 화합물은, 제조에 있어서 발생하는 부생성물, 또는 불순물, 더 나아가서는 목적을 갖고 가해지는 첨가물을 포함하더라도 좋다. 이에 대하여, 분자량 분포를 갖는 화합물이란, 예컨대, 중합 등의 제조법에 의해 분자량이 단일로 제어될 수 없는 제조법에 의해 제조된 화합물을 의미한다.
상기 스타이릴 구조 또는 다이스타이릴 구조를 갖는 것, 및 분자량 분포를 갖지 않는 것에 의해, 유기 반도체층의 박막 형성시의 막성이 결정성이 높은 양호한 막이 되어, 높은 전류 제어 특성을 얻을 수 있다.
본 발명에서 이용하는 상기 스타이릴 유도체가, 적어도 상기 스타이릴 구조를 갖고, 올레핀, 아세틸렌, 방향족 탄화수소환 및 방향족 헤테로환의 군으로부터 선택되는 단위 구조를 임의의 조합으로 결합한 것으로서, 그 올레핀 및 아세틸렌은 각각 인접 탄소에서의 결합 양식을 취하고, 방향족 탄화수소환 및 방향족 헤테로환은 각각 인접 원소가 아닌 위치에서의 결합 양식을 취하는 구조를 가지면 바람직하고, 올레핀 또는 아세틸렌과, 방향족 탄화수소환 또는 방향족 헤테로환이 임의의 조합으로 교대로 결합하는 구조를 가지면 더 바람직하다.
마찬가지로, 본 발명에서 이용하는 상기 다이스타이릴 유도체가, 적어도 상기 다이스타이릴 구조를 갖고, 올레핀, 아세틸렌, 방향족 탄화수소환 및 방향족 헤테로환의 군으로부터 선택되는 단위 구조를 임의의 조합으로 결합한 것으로서, 그 올레핀 및 아세틸렌은 각각 인접 탄소에서의 결합 양식을 취하고, 방향족 탄화수소환 및 방향족 헤테로환은 각각 인접 원소가 아닌 위치에서의 결합 양식을 취하는 구조를 가지면 바람직하고, 올레핀 또는 아세틸렌과, 방향족 탄화수소환 또는 방향족 헤테로환이 임의의 조합으로 교대로 결합하는 구조를 가지면 더 바람직하다.
상기 올레핀으로서는, 탄소수 2 내지 8의 것이 바람직하고, 예컨대, 에틸렌, 프로필렌, 뷰텐, 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐 등을 들 수 있고, 더 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌, 뷰텐이며, 에틸렌이면 특히 바람직하다.
상기 방향족 탄화수소환으로서는, 탄소수 6 내지 30의 것이 바람직하고, 예컨대, 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌, 안트라센, 플루오렌, 페릴렌, 펜타센 등을 들 수 있으며, 치환되어 있어도 좋다.
상기 방향족 헤테로환으로서는, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하고, 예컨대, 퓨란, 싸이오펜, 피롤, 피라졸, 이미다졸, 트라이아졸, 테트라졸, 옥사졸, 아이소옥사졸, 싸이아졸, 싸이아다이아졸, 피리딘, 피리미딘, 벤조퓨란, 벤조싸이오펜, 인돌, 퀴놀린, 카바졸, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜 등을 들 수 있으며, 치환되어 있어도 좋다.
한편, 본 발명에 있어서, 올레핀 및 아세틸렌이 인접 탄소에서의 결합 양식을 취한다란, 결합하는 올레핀, 아세틸렌, 방향족 탄화수소환, 또는 방향족 헤테로환을 X, Y라 했을 때에, 하기에 나타내는 결합 양식인 것을 말한다.
X-CH=CH-Y
X-C≡C-Y
또, 방향족 탄화수소환, 및 방향족 헤테로환이 인접 원소가 아닌 위치에서의 결합 양식을 취한다란, 결합하는 올레핀, 아세틸렌, 방향족 탄화수소환, 또는 방향족 헤테로환을 X, Y라 했을 때에, 예컨대, 결합하는 부분 구조가 6원환, 5원환의 단환식, 6원환-6원환, 및 5원환-6원환의 2환식인 경우, 하기에 나타내는 결합 양식을 말한다.
Figure 112008058344219-PCT00004
(식 중, A1 내지 A8은, 각각 독립적으로, 탄소 또는 질소 원자를 나타내고, B1 내지 B3은, 각각 독립적으로, 탄소, 질소, 산소, 인, 또는 유황 원자를 나타내고, 방향족 탄화수소환 또는 방향족 헤테로환을 형성하는 것으로 한다. 또한, 방향족 탄화수소환 및 방향족 헤테로환은, 각각 독립적으로 임의의 치환기를 가질 수 있고, 치환기끼리 환 구조를 형성할 수도 있다. 방향족 탄화수소환 및 방향족 헤테로환 상의 임의의 치환기가 환 구조를 형성하지 않는 경우는, 치환기를 구성하는 주쇄의 탄소, 질소, 산소, 인, 또는 유황 원자의 원자수는 10개 이하가 바람직하고, 더 바람직하게는 6개 이하이다.)
이러한 결합 양식을 가짐으로써, 본 발명의 유기 박막 트랜지스터는, 화합물끼리의 분자의 정렬이 제어되어, 높은 전류 제어 특성을 얻을 수 있다.
또한, 올레핀 또는 아세틸렌과, 방향족 탄화수소환 또는 방향족 헤테로환이 임의의 조합으로 교대로 결합하는 구조란, 올레핀 또는 아세틸렌을 Z1, 방향족 탄화수소환 또는 방향족 헤테로환을 Z2라 했을 때에, 하기에 나타내는 반복 구조인 것을 말한다.
Z2-(Z1-Z2)n-Z1-Z2(n은, 0 내지 20의 정수가 바람직하다.)
이러한 구조를 가짐으로써, 본 발명의 유기 박막 트랜지스터는, 화합물끼리의 상호 작용이 강해져, 높은 전류 제어 특성을 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서, 유기 반도체층에 이용되는 스타이릴 유도체 또는 다이스타이릴 유도체로서, 하기 화학식 a로 표시되는 스타이릴 화합물이면 바람직하다.
[화학식 a]
Figure 112008058344219-PCT00005
화학식 a에 있어서, R1 내지 R5 및 R14 내지 R18은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 30의 알킬설포닐기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬설포닐기, 탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소기, 또는 탄소수 1 내지 60의 방향족 헤테로환기이며, 이들 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋다.
R1 내지 R5 및/또는 R14 내지 R18은, 인접하는 것끼리로 결합하고, R1 내지 R5 및/또는 R14 내지 R18이 결합하는 벤젠환과의 사이에서 축합환을 형성하고 있어도 좋고, 그 축합환은 치환기를 갖고 있어도 좋다. 축합환은 2환 이상의 다환 축합환이 바람직하고, 2환인 것이 바람직하다.
이 환상 구조로서는, 예컨대, 나프탈렌, 페난트렌, 크라이센, 피렌, 페릴렌, 카바졸, 플루오렌, 페난트롤린, 벤조퓨란, 벤조싸이오펜, 인돌, 벤조옥사졸, 벤조싸이아졸, 벤조이미다졸, 벤조싸이아다이아졸, 벤조트라이아졸, 벤조옥솔, 벤조다이옥세인, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜, 퀴녹살린 등을 들 수 있고, 나프탈렌, 벤조퓨란, 벤조싸이오펜, 인돌, 벤조옥사졸, 벤조싸이아졸, 벤조이미다졸, 벤조싸이아다이아졸, 벤조트라이아졸, 벤조옥솔, 벤조다이옥세인의 2환의 축합환이 바람직하다.
화학식 a에 있어서, R6 내지 R13은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 30의 알킬설포닐기, 또는 탄소수 1 내지 30의 할로알킬설포닐기이며, 이들 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋다.
화학식 a에 있어서, R19 내지 R22는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕실기, 탄소수 1 내지 6의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 6의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 6의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 12의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 6의 알킬설포닐기, 또는 탄소수 1 내지 6의 할로알킬설포닐기이며, 이들 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋다.
R19 내지 R22는, 탄소수가 1 내지 6이면, 탄소수가 많은 것에 의해 박막 형성시의 막성이 뒤떨어지는 일이 없고, 전계 효과 이동도나 온/오프비가 낮아져 버리는 일이 없다.
화학식 a에 있어서, l, m 및 n은, 각각 0 내지 10의 정수이며, 0 내지 5이면 바람직하다.
화학식 a에 있어서, l+m+n은 0 내지 20의 정수이며, 1 내지 20이면 바람직하고, 2 내지 20이면 더 바람직하고, 2 내지 10이면 특히 바람직하다.
l+m+n이 20 이하이면, 폴리페닐렌바이닐렌 고분자와 같이 막의 비정질성이 증가하는 일이 없고, 전계 효과 이동도나 온/오프비가 낮아져 버리는 일이 없다. 또한, 화학식 a에 있어서, 올레핀 부분의 입체 구조는 혼합하고 있어도 좋지만, 공역 주쇄가 트랜스로 배치된 입체 구조를 갖는 것이 주성분인 것이 바람직하다.
화학식 a에 있어서, R1 내지 R18은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 30의 알킬설포닐기, 또는 탄소수 1 내지 30의 할로알킬설포닐기이며(이들 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋음), R19 내지 R22는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕실기, 탄소수 1 내지 6의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 6의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 6의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 12의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 6의 알킬설포닐기, 또는 탄소수 1 내지 6의 할로알킬설포닐기(이들 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋음)이면 바람직하다.
또한, 화학식 a에 있어서, R6 내지 R13 및 R19 내지 R22가, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기이면 더 바람직하다.
또한, 상기 화학식 a에 있어서, R3 및 R16이, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 30의 알킬설포닐기, 또는 탄소수 1 내지 30의 할로알킬설포닐기이면 바람직하다.
이와 같이, R3 및 R16을 상기로부터 선택되는 기로 하고, 탄소수를 30 이하로 하면, 화학식 a의 스타이릴 화합물에서 차지하는 규칙성 제어 부위 (R3, R16)의 비율이 지나치게 커지는 일이 없고, 전류 제어에 기여하는 페닐렌바이닐렌 골격의 밀도가 커, 막의 규칙성을 제어할 수 있어, 높은 전계 효과 이동도와 온/오프비를 얻을 수 있다.
또한, 상기 화학식 a에 있어서, 이하와 같은 구조이면 바람직하다.
상기 화학식 a에 있어서, R1 내지 R2, R4 내지 R15 및 R17 내지 R22가 모두 수소 원자이고, R3 및 R16 중 적어도 한쪽이 탄소수 1 내지 3의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 3의 알콕실기이며, 알킬기 또는 알콕실기가 아닌 경우에는 수소 원자이다. 상기 화학식 a에 있어서, R1 내지 R22 중 어느 하나가, 불소 원자, 트라이플루오로메틸기, 또는 펜타플루오로프로필기이다.
상기 화학식 a에 있어서, l+m+n이 1이고, R1 내지 R5 및 R14 내지 R18이 결합하는 벤젠환과 함께 형성하는 축합환이 나프탈렌이다.
상기 화학식 a에 있어서, l+m+n이 2이고, R3 및 R16이 탄소수 1 내지 4의 알킬기이다.
상기 화학식 a에 있어서, l+m+n이 3이고, R1 내지 R5 및 R14 내지 R18이 모두 수소 원자, 또는 R3 및 R16이 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 또한 R1, R2, R4, R5, R14, R15, R17, 및 R18이 모두 수소 원자이다.
또한, 본 발명의 유기 박막 트랜지스터에 이용하는 스타이릴 구조 또는 다이스타이릴 구조를 갖는 화합물은, 기본적으로는 p형(정공 전도) 및 n형(전자 전도)을 나타내는 양극성이며, 후술하는 소스, 드레인 전극과의 조합으로 p형 소자로서도 n형 소자로서도 구동하는 것이 가능하지만, 상기 화학식 a에 있어서 R1 내지 R22를 필요에 따라서 적절히 선택함으로써, p형 및 n형으로서의 성능을 보다 강화할 수 있다. 즉, R1 내지 R22로서 전자 수용성의 기를 이용함으로써, 최저 비점유 궤도(LUMO) 레벨을 낮춰 n형 반도체로서 기능시킬 수 있다. 전자 수용성의 기로서 바람직한 것은 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬싸이오기, 및 탄소수 1 내지 30의 할로알킬설포닐기이다. 또한, R1 내지 R22로서 전자 공여성의 기를 이용함으로써, 최고 점유 궤도(HOMO) 레벨을 높여 p형 반도체로서 기능시킬 수 있다. 전자 공여성의 기로서 바람직한 것은 수소 원자, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음)이다.
이하, 화학식 a의 R1 내지 R22가 나타내는 각 기의 구체예를 설명한다.
할로젠 원자로서는, 불소, 염소, 브롬 및 요오드 원자를 들 수 있다.
상기 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, s-뷰틸기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기 등을 들 수 있다.
상기 할로알킬기로서는, 예컨대, 클로로메틸기, 1-클로로에틸기, 2-클로로에틸기, 2-클로로아이소뷰틸기, 1,2-다이클로로에틸기, 1,3-다이클로로아이소프로필기, 2,3-다이클로로-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이클로로프로필기, 브로모메틸기, 1-브로모에틸기, 2-브로모에틸기, 2-브로모아이소뷰틸기, 1,2-다이브로모에틸기, 1,3-다이브로모아이소프로필기, 2,3-다이브로모-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이브로모프로필기, 아이오도메틸기, 1-아이오도에틸기, 2-아이오도에틸기, 2-아이오도아이소뷰틸기, 1,2-다이아이오도에틸기, 1,3-다이아이오도아이소프로필기, 2,3-다이아이오도-t-뷰틸기, 1,2,3-트라이아이오도프로필기, 플루오로메틸기, 1-플루오로메틸기, 2-플루오로메틸기, 2-플루오로아이소뷰틸기, 1,2-다이클로로에틸기, 다이플루오로메틸기, 트라이플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 퍼플루오로아이소프로필기, 퍼플루오로뷰틸기, 퍼플루오로사이클로헥실기 등을 들 수 있다.
상기 알콕실기는, -OX1로 표시되는 기이며, X1의 예로서는, 상기 알킬기에서 설명한 것과 같은 예를 들 수 있고, 상기 할로알콕실기는, -OX2로 표시되는 기이며, X2의 예로서는, 상기 할로알킬기에서 설명한 것과 같은 예를 들 수 있다.
상기 알킬싸이오기는, -SX1로 표시되는 기이며, X1의 예로서는, 상기 알킬기에서 설명한 것과 같은 예를 들 수 있고, 상기 할로알콕실기는, -SX2로 표시되는 기이며, X2의 예로서는, 상기 할로알킬기에서 설명한 것과 같은 예를 들 수 있다.
상기 알킬아미노기는, -NHX1로 표시되는 기이며, 다이알킬아미노기는 -NX1X3으로 표시되는 기이며, X1 및 X3은, 각각 상기 알킬기에서 설명한 것과 같은 예를 들 수 있다. 또, 다이알킬아미노기의 알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋고, 환 구조로서는, 예컨대, 피롤리딘, 피페리딘 등을 들 수 있다.
상기 알킬설포닐기는, -SO2X1로 표시되는 기이며, X1의 예로서는, 상기 알킬기에서 설명한 것과 같은 예를 들 수 있고, 상기 할로알킬설포닐기는, -SO2X2로 표시되는 기이며, X2의 예로서는, 상기 할로알킬기에서 설명한 것과 같은 예를 들 수 있다.
상기 방향족 탄화수소기로서는, 예컨대, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 플루오레닐기, 페릴레닐기, 펜타세닐기 등을 들 수 있다.
상기 방향족 헤테로환기로서는, 예컨대, 퓨라닐기, 싸이오페닐기, 피롤릴기, 피라졸릴기, 이미다졸릴기, 트라이아졸릴기, 테트라졸릴기, 옥사졸릴기, 아이소옥사졸릴기, 싸이아졸릴기, 싸이아다이아졸릴기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 벤조퓨라닐기, 벤조싸이오페닐기, 인돌릴기, 퀴놀리닐기, 카바졸릴기, 다이벤조퓨라닐기, 다이벤조싸이오페닐기 등을 들 수 있다.
상기 화학식 a가 나타내는 각 기 및 축합환을 더 치환하고 있어도 좋은 치환기로서는, 방향족 탄화수소기, 방향족 헤테로환기, 알킬기, 알콕시기, 아르알킬기, 아릴옥시기, 아릴싸이오기, 알콕시카보닐기, 아미노기, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기, 하이드록실기, 카복실기 등을 들 수 있다.
이하, 본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 유기 반도체층에 이용되는 스타이릴 유도체, 다이스타이릴 유도체, 화학식 a로 표시되는 스타이릴 화합물의 구체예를 들지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.
Figure 112008058344219-PCT00006
Figure 112008058344219-PCT00007
Figure 112008058344219-PCT00008
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본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 유기 반도체층에 이용하는 화합물은, 여러 가지의 방법으로 합성할 수 있고, 예컨대, Organic Reactions Volume 14.3(John Wiley&Sons, Inc.), Organic Reactions Volume 25.2(John Wiley&Sons, Inc.), Organic Reactions Volume 27.2(John Wiley&Sons, Inc.), Organic Reactions Volume 50.1(John Wiley&Sons, Inc.)의 문헌에 기재된 방법에 의해 합성할 수 있다. 또한, 필요에 따라서, 올레핀 부분의 입체를, 열 반응, 광 반응, 부가 반응 등을 이용하여 단일의 위치 이성체로 같게 할 수 있다.
트랜지스터와 같은 전자 디바이스에 있어서는 재료의 순도가 높은 것을 이용함으로써 전계 효과 이동도나 온/오프비가 높은 디바이스를 얻을 수 있다. 따라서 필요에 따라서, 컬럼 크로마토그래피, 재결정, 증류, 승화 등의 수법에 의해 정제를 가하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 이들 정제 방법을 반복하여 이용하거나, 복수의 방법을 조합시킴으로써 순도를 향상시키는 것이 가능하다. 정제의 최종 공정으로서 승화 정제를 적어도 2회 이상 더 반복하는 것이 바람직하다. 이들 수법을 이용함으로써 HPLC에서 측정한 순도 90% 이상의 재료를 이용하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 95% 이상, 특히 바람직하게는 99% 이상의 재료를 이용함으로써, 유기 박막 트랜지스터의 전계 효과 이동도나 온/오프비를 높여, 본래 재료가 갖고 있는 성능을 끌어 낼 수 있다.
이하, 본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성에 대하여 설명한다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성으로서는, 적어도 기판상에 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극의 3단자, 절연체층 및 유기 반도체층이 마련되고, 소스-드레인간 전류를 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 제어하는 박막 트랜지스터이면, 한정되지 않고, 공지의 소자 구성을 갖는 것이더라도 좋다.
이들 중, 대표적인 유기 박막 트랜지스터의 소자 구성으로서 소자 A 내지 D를 도 1 내지 4에 나타낸다. 이와 같이, 전극의 위치, 층의 적층 순서 등에 따라 몇 개의 구성이 알려져 있고, 본 발명의 유기 박막 트랜지스터는, 전계 효과 트랜지스터(FET : Field Effect Transistor) 구조를 갖고 있다. 유기 박막 트랜지스터는, 유기 반도체층(유기 화합물층)과, 서로 소정의 간격을 두고 대향하도록 형성된 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스 전극, 드레인 전극으로부터 각각 소정의 거리를 두고 형성된 게이트 전극을 갖고, 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 소스-드레인 전극 사이에 흐르는 전류를 제어한다. 여기서, 소스 전극과 드레인 전극의 간격은 본 발명의 유기 박막 트랜지스터를 이용하는 용도에 의해 결정되고, 통상은 0.1㎛ 내지 1㎜, 바람직하게는 1㎛ 내지 100㎛, 더 바람직하게는 5㎛ 내지 100㎛이다.
소자 A 내지 D 중, 도 2의 소자 B를 예로서 더욱 상세히 설명하면, 소자 B의 유기 박막 트랜지스터는, 기판상에, 게이트 전극 및 절연체층을 이 순서로 갖고, 절연체층상에, 소정의 간격을 두고 형성된 한 쌍의 소스 전극 및 드레인 전극을 갖고, 그 위에 유기 반도체층이 형성된다. 유기 반도체층이 채널 영역을 이루고 있고, 게이트 전극에 인가되는 전압으로 소스 전극과 드레인 전극 사이에 흐르는 전류가 제어됨으로써 온/오프 동작한다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터는, 상기 소자 A 내지 D 이외의 소자 구성에도, 유기 박막 트랜지스터로서 여러 가지의 구성이 제안되어 있고, 게이트 전극에 인가되는 전압으로 소스 전극과 드레인 전극 사이에 흐르는 전류가 제어됨으로써 온/오프 동작이나 증폭 등의 효과가 발현되는 메카니즘이면 이들 소자 구성에 한정되는 것이 아니며, 예컨대, 산업 기술 종합 연구소의 요시다 등에 의해 제 49 회 응용 물리학 관계 연합 강연회 강연 예고집 27a-M-3(2002년 3월)에 있어서 제안된 탑 앤드 바텀(top and bottom) 콘택트형 유기 박막 트랜지스터(도 5 참조)나, 치바 대학의 쿠도 등에 의해 전기 학회 논문지 118-A(1998) 1440페이지에 있어서 제안된 종형(縱形) 유기 박막 트랜지스터(도 6 참조)와 같은 소자 구성을 갖는 것이더라도 좋다.
(기판)
본 발명의 유기 박막 트랜지스터에 있어서의 기판은, 유기 박막 트랜지스터의 구조를 지지하는 역할을 담당하는 것이며, 재료로서는 유리 외에, 금속 산화물이나 질화물 등의 무기 화합물, 플라스틱 필름(PET, PES, PC)이나 금속 기판 또는 이들 복합체나 적층체 등도 이용하는 것이 가능하다. 또한, 기판 이외의 구성 요소에 의해 유기 박막 트랜지스터의 구조를 충분히 지지할 수 있는 경우에는, 기판을 사용하지 않는 것도 가능하다. 또한, 기판의 재료로서는 실리콘(Si) 웨이퍼가 이용되는 경우가 많다. 이 경우, Si 자체를 게이트 전극겸 기판으로서 이용할 수 있다. 또한, Si의 표면을 산화하여, SiO2를 형성하여 절연층으로서 활용하는 것도 가능하다. 이 경우, 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판겸 게이트 전극의 Si 기판에 리드선 접속용의 전극으로서, Au 등의 금속층을 성막하는 경우도 있다.
(전극)
본 발명의 유기 박막 트랜지스터에 있어서의, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극의 재료로서는, 도전성 재료이면 특별히 한정되지 않고, 백금, 금, 은, 니켈, 크롬, 구리, 철, 주석, 안티몬아연, 탄탈, 인듐, 팔라듐, 텔루르, 레늄, 이리듐, 알루미늄, 루테늄, 게르마늄, 몰리브덴, 텅스텐, 산화주석ㆍ안티몬, 산화인듐ㆍ주석(ITO), 불소 도핑 산화아연, 아연, 탄소, 그라파이트, 그라시 카본, 은 페이스트 및 카본 페이스트, 리튬, 베릴륨, 나트륨, 마그네슘, 칼륨, 칼슘, 스칸듐, 타이타늄, 망간, 지르코늄, 갈륨, 니오브, 나트륨-칼륨 합금, 마그네슘/구리 혼합물, 마그네슘/은 혼합물, 마그네슘/알루미늄 혼합물, 마그네슘/인듐 혼합물, 알루미늄/산화알루미늄 혼합물, 리튬/알루미늄 혼합물 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터에 있어서, 소스 전극, 드레인 전극으로서는, 상기 도전성 재료를 포함하는, 용액, 페이스트, 잉크, 분산액 등의 유동성 전극 재료를 이용하여 형성한 것, 특히, 도전성 폴리머, 또는 백금, 금, 은, 구리를 함유하는 금속 미립자를 포함하는 유동성 전극 재료가 바람직하다. 또한, 용매나 분산 매체로서는, 유기 반도체로의 손상을 억제하기 위해, 물을 60질량% 이상, 바람직하게는 90질량% 이상 함유하는 용매 또는 분산 매체인 것이 바람직하다. 금속 미립자를 함유하는 분산물로서는, 예컨대, 공지의 도전성 페이스트 등을 이용하더라도 좋지만, 통상 입자 직경이 0.5㎚ 내지 50㎚, 1㎚ 내지 10㎚의 금속 미립자를 함유하는 분산물이면 바람직하다. 이 금속 미립자의 재료로서는, 예컨대, 백금, 금, 은, 니켈, 크롬, 구리, 철, 주석, 안티몬아연, 탄탈, 인듐, 팔라듐, 텔루르, 레늄, 이리듐, 알루미늄, 루테늄, 게르마늄, 몰리브덴, 텅스텐, 아연 등을 이용할 수 있다.
이들 금속 미립자를, 주로 유기 재료로 이루어지는 분산 안정제를 이용하여, 물이나 임의의 유기 용제인 분산매 중에 분산된 분산물을 이용하여 전극을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 금속 미립자의 분산물의 제조 방법으로서는, 가스 중 증발법, 스퍼터링법, 금속 증기 합성법 등의 물리적 생성법이나, 콜로이드법, 공침법 등의, 액상으로 금속 이온을 환원하여 금속 미립자를 생성하는 화학적 생성법을 들 수 있고, 바람직하게는, 일본 특허 공개 평 11-76800호 공보, 일본 특허 공개 평 11-80647 호 공보, 일본 특허 공개 평 11-319538 호 공보, 일본 특허 공개 제 2000-239853 호 공보 등에 개시된 콜로이드법, 일본 특허 공개 제 2001-254185 호 공보, 일본 특허 공개 제 2001-53028 호 공보, 일본 특허 공개 제 2001-35255 호 공보, 일본 특허 공개 제 2000-124157 호 공보, 일본 특허 공개 제 2000-123634 호 공보 등에 기재된 가스 중 증발법에 의해 제조된 금속 미립자의 분산물이다.
이들 금속 미립자 분산물을 이용하여 상기 전극을 성형하고, 용매를 건조시킨 후, 필요에 따라 100℃ 내지 300℃, 바람직하게는 150℃ 내지 200℃의 범위에서 형상과 같이 가열함으로써, 금속 미립자를 열 융착시켜, 원하는 형상을 갖는 전극 패턴을 형성한다.
또한, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극의 재료로서, 도핑 등으로 도전율을 향상시킨 공지의 도전성 폴리머를 이용하는 것도 바람직하고, 예컨대, 도전성 폴리아닐린, 도전성 폴리피롤, 도전성 폴리싸이오펜(폴리에틸렌다이옥시싸이오펜과 폴리스타이렌설폰산의 착체 등), 폴리에틸렌다이옥시싸이오펜(PEDOT)과 폴리스타이렌설폰산의 착체 등도 적합하게 이용할 수 있다. 이들 재료에 의해 소스 전극과 드레인 전극의 유기 반도체층과의 접촉 저항을 저감할 수 있다.
소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 재료는, 상술한 예 중에서도 유기 반도체층과의 접촉면에서 전기 저항이 적은 것이 바람직하다. 이때의 전기 저항은, 즉, 전류 제어 디바이스를 제작했을 때 전계 효과 이동도와 대응하고 있어, 큰 이동도를 얻기 위해서는 될 수 있는 한 저항이 작은 것이 필요하다. 이것은 일반적으로 전극 재료의 일함수와 유기 반도체층의 에너지 준위의 대소 관계로 결정된다.
전극 재료의 일함수(W)를 a, 유기 반도체층의 이온화 포텐셜(Ip)을 b, 유기 반도체층의 전자 친화력(Af)을 c라고 하면, 이하의 관계식을 만족시키는 것이 바람직하다. 여기서, a, b 및 c는 모두 진공 준위를 기준으로 하는 양의 값이다.
p형 유기 박막 트랜지스터의 경우에는, b-a<1.5eV(식(I))인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 b-a<1.0eV이다. 유기 반도체층과의 관계에 있어서 상기 관계를 유지할 수 있으면 고성능 디바이스를 얻을 수 있지만, 특히 전극 재료의 일함수는 될 수 있는 한 큰 것을 선택하는 것이 바람직하고, 일함수 4.0eV 이상의 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 일함수 4.2eV 이상이다.
금속의 일함수의 값은, 예컨대, 화학 편람 기초편 Ⅱ-493페이지(개정 3판 일본 화학회편 마루젠주식회사 발행 1983년)에 기재되어 있는 4.0eV 또는 그 이상의 일함수를 갖는 유효 금속의 상기 리스트로부터 선별하면 좋고, 높은 일함수 금속은, 주로 Ag(4.26, 4.52, 4.64, 4.74eV), Al(4.06, 4.24, 4.41eV), Au(5.1, 5.37, 5.47eV), Be(4.98eV), Bi(4.34eV), Cd(4.08eV), Co(5.0eV), Cu(4.65eV), Fe(4.5, 4.67, 4.81eV), Ga(4.3eV), Hg(4.4eV), Ir(5.42, 5.76eV), Mn(4.1eV), Mo(4.53, 4.55, 4.95eV), Nb(4.02, 4.36, 4.87eV), Ni(5.04, 5.22, 5.35eV), Os(5.93eV), Pb(4.25eV), Pt(5.64eV), Pd(5.55eV), Re(4.72eV), Ru(4.71eV), Sb(4.55, 4.7eV), Sn(4.42eV), Ta(4.0, 4.15, 4.8eV), Ti(4.33eV), V(4.3eV), W(4.47, 4.63, 5.25eV), Zr(4.05eV)이다. 이들 중에서도, 귀금속(Ag, Au, Cu, Pt), Ni, Co, Os, Fe, Ga, Ir, Mn, Mo, Pd, Re, Ru, V, W가 바람직하다. 금속 이외에는, ITO, 폴리아닐린이나 PEDOT : PSS와 같은 도전성 폴리머 및 탄소가 바람직하다. 전극 재료로서는 이들 높은 일함수의 물질을 1종 또는 복수 포함하고 있어도, 일함수가 상기 식(I)을 만족시키면 특별히 제한을 받지 않는다.
n형 유기 박막 트랜지스터의 경우에는 a-c<1.5eV(식(Ⅱ))인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 a-c<1.0eV이다. 유기 반도체층과의 관계에 있어서 상기 관계를 유지할 수 있으면 고성능 디바이스를 얻을 수 있지만, 특히 전극 재료의 일함수는 될 수 있는 한 작은 것을 선택하는 것이 바람직하고, 일함수 4.3eV 이하인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 일함수 3.7eV 이하이다.
낮은 일함수 금속의 구체예로서는, 예컨대, 화학 편람 기초편 Ⅱ-493페이지(개정 3판 일본 화학회편 마루젠주식회사 발행 1983년)에 기재되어 있는 4.3eV 또는 그 이하의 일함수를 갖는 유효 금속의 상기 리스트로부터 선별하면 좋고, Ag(4.26eV), Al(4.06, 4.28eV), Ba(2.52eV), Ca(2.9eV), Ce(2.9eV), Cs(1.95eV), Er(2.97eV), Eu(2.5eV), Gd(3.1eV), Hf(3.9eV), In(4.09eV), K(2.28eV), La(3.5eV), Li(2.93eV), Mg(3.66eV), Na(2.36eV), Nd(3.2eV), Rb(4.25eV), Sc(3.5eV), Sm(2.7eV), Ta(4.0, 4.15eV), Y(3.1eV), Yb(2.6eV), Zn(3.63eV) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, Ba, Ca, Cs, Er, Eu, Gd, Hf, K, La, Li, Mg, Na, Nd, Rb, Y, Yb, Zn이 바람직하다. 전극 재료로서는 이들 낮은 일함수의 물질을 1종 또는 복수 포함하고 있어도, 일함수가 상기 식(Ⅱ)를 만족시키면 특별히 제한을 받지 않는다. 단, 낮은 일함수 금속은, 대기 중의 수분이나 산소와 접하면 쉽게 열화되어 버리므로, 필요에 따라 Ag나 Au와 같은 공기 중에서 안정한 금속으로 피복하는 것이 바람직하다. 피복에 필요한 막 두께는 10㎚ 이상 필요하고, 막 두께가 두꺼워질수록 산소나 물로부터 보호할 수 있지만, 실용상, 생산성을 높이는 등의 이유에서 1㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기 전극의 형성 방법으로서는, 예컨대, 증착, 전자빔 증착, 스퍼터링, 대기압 플라즈마법, 이온 플레이팅, 화학 기상 증착, 전착, 무전해 도금, 스핀 코팅, 인쇄 또는 잉크젯 등의 수단에 의해 형성된다. 또한, 필요에 따라서 패터닝하는 방법으로서는, 상기 방법을 이용하여 형성한 도전성 박막을, 공지의 포트리소그래피법이나 리프트 오프법을 이용하여 전극 형성하는 방법, 알루미늄이나 구리 등의 금속박상에 열 전사, 잉크젯 등에 의해, 레지스트를 형성하여 에칭하는 방법이 있다. 또한, 도전성 폴리머의 용액 또는 분산액, 금속 미립자를 함유하는 분산액 등을 직접 잉크젯법에 의해 패터닝하여도 좋고, 도공막으로부터 리소그래피나 레이저 어블레이션(laser abration) 등에 의해 형성하여도 좋다. 또한 도전성 폴리머나 금속 미립자를 함유하는 도전성 잉크, 도전성 페이스트 등을 볼록판, 오목판, 평판, 스크린 인쇄 등의 인쇄법으로 패터닝하는 방법도 이용할 수 있다.
이렇게 하여 형성된 전극의 막 두께는 전류의 도통만 있으면 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 0.2㎚ 내지 10㎛, 더 바람직하게는 4㎚ 내지 300㎚의 범위이다. 이 바람직한 범위 내라면, 막 두께가 얇은 것에 의해 저항이 높아져 전압 강하를 발생시키는 일이 없다. 또한, 너무 두껍지 않으므로 막 형성에 시간이 걸리지 않고, 보호층이나 유기 반도체층 등 다른 층을 적층하는 경우에, 단차가 발생하는 일 없이 적층막이 원활하게 생긴다.
또한, 본 실시의 유기 박막 트랜지스터로서는, 예컨대, 주입 효율을 향상시킬 목적으로, 유기 반도체층과 소스 전극 및 드레인 전극 사이에, 버퍼층을 마련하더라도 좋다. 버퍼층으로서는 n형 유기 박막 트랜지스터에 대해서는 유기 EL의 음극에 이용되는 LiF, Li2O, CsF, NaCO3, KCl, MgF2, CaCO3 등의 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속 이온 결합을 갖는 화합물이 바람직하다.
(절연체층)
본 발명의 유기 박막 트랜지스터에 있어서의 절연체층의 재료로서는, 전기 절연성을 갖고 박막으로서 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 금속 산화물(규소의 산화물을 포함함), 금속 질화물(규소의 질화물을 포함함), 고분자, 유기 저분자 등 실온에서의 전기 저항률이 10Ω㎝ 이상인 재료를 이용할 수 있고, 특히, 비유전률이 높은 무기 산화물 피막이 바람직하다.
무기 산화물로서는, 산화규소, 산화알루미늄, 산화탄탈, 산화타이타늄, 산화주석, 산화바나듐, 타이타늄산바륨스트론튬, 지르코늄산타이타늄산바륨, 지르코늄산타이타늄산아연, 타이타늄산아연란탄, 타이타늄산스트론튬, 타이타늄산바륨, 불화바륨마그네슘, 란탄 산화물, 불소 산화물, 마그네슘 산화물, 비스무트 산화물, 타이타늄산비스무트, 니오브 산화물, 타이타늄산스트론튬비스무트, 탄탈산스트론튬비스무트, 5산화탄탈, 탄탈산니오브산비스무트, 트라이옥사이드이트륨 및 이들을 조합한 것을 들 수 있고, 산화규소, 산화알루미늄, 산화탄탈, 산화타이타늄이 바람직하다.
또한, 질화규소(Si3N4, SixNy(x, y>0)), 질화알루미늄 등의 무기 질화물도 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 절연체층은, 알콕시드 금속을 포함하는 전구 물질로 형성되어 있어도 좋고, 이 전구 물질의 용액을, 예컨대, 기판에 피복하고, 이것을 열 처리를 포함하는 화학 용액 처리를 함으로써 절연체층이 형성된다.
상기 알콕시드 금속에 있어서의 금속으로서는, 예컨대, 천이 금속, 란타노이드, 또는 주족 원소로부터 선택되고, 구체적으로는, 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 타이타늄(Ti), 비스무트(Bi), 탄탈(Ta), 지르콘(Zr), 철(Fe), 니켈(Ni), 망간(Mn), 납(Pb), 란탄(La), 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 프란슘(Fr), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 니오브(Nb), 탈륨(Tl), 수은(Hg), 구리(Cu), 코발트(Co), 로듐(Rh), 스칸듐(Sc) 및 이트륨(Y) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 알콕시드 금속에 있어서의 알콕시드로서는, 예컨대, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아이소프로판올, 뷰탄올, 아이소뷰탄올 등을 포함하는 알코올류, 메톡시에탄올, 에톡시에탄올, 프로폭시에탄올, 뷰톡시에탄올, 펜톡시에탄올, 헵톡시에탄올, 메톡시프로판올, 에톡시프로판올, 프로폭시프로판올, 뷰톡시프로판올, 펜톡시프로판올, 헵톡시프로판올을 포함하는 알콕시알코올류 등으로부터 유도되는 것을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 절연체층을 상기한 바와 같은 재료로 구성하면, 절연체층 중에 공핍층이 발생하기 쉬워져, 트랜지스터 동작의 임계 전압을 저감할 수 있다. 또한, 상기 재료 중에서도, 특히, Si3N4, SixNy, SiONx(x, y>0) 등의 질화규소로 절연체층을 형성하면, 공핍층이 한층 발생하기 쉬워져, 트랜지스터 동작의 임계 전압을 더 저감시킬 수 있다.
유기 화합물을 이용한 절연체층으로서는, 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리아크릴레이트, 광 라디칼 중합계, 광 양이온 중합계의 광 경화성 수지, 아크릴로나이트릴 성분을 함유하는 공중합체, 폴리바이닐페놀, 폴리바이닐알코올, 노볼락 수지, 및 사이아노에틸플루란 등을 이용할 수도 있다.
기타, 왁스, 폴리에틸렌, 폴리클로로피렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리불화바이닐리덴, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리설폰, 폴리카보네이트, 폴리이미드사이아노에틸플루란, 폴리(바이닐페놀)(PVP), 폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리스타이렌(PS), 폴리올레핀, 폴리아크릴아마이드, 폴리(아크릴산), 노볼락 수지, 레졸 수지, 폴리이미드, 폴리자일릴렌, 에폭시 수지에 더하여, 플루란 등의 높은 유전율을 갖는 고분자 재료를 사용하는 것도 가능하다.
절연체층의 재료로서, 특히 바람직한 것은 발수성을 갖는 유기 화합물이며, 발수성을 가짐으로써 절연체층과 유기 반도체층과의 상호 작용을 억제하여, 유기 반도체가 본래 보유하고 있는 응집성을 이용하여 유기 반도체층의 결정성을 높여 디바이스 성능을 향상시킬 수 있다. 이러한 예로서는, Yasuda 등 Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 42(2003) pp.6614-6618에 기재된 폴리파라자일릴렌 유도체나 Janos Veres 등 Chem. Mater., Vol. 16(2004) pp.4543-4555에 기재된 것을 들 수 있다.
또한, 도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같은 탑게이트 구조를 이용할 때에, 이러한 유기 화합물을 절연체층의 재료로서 이용하면, 유기 반도체층에 주는 손상을 작게 하여 성막할 수 있으므로 유효한 방법이다.
전기 절연체층은, 상술한 바와 같은 무기 또는 유기 화합물 재료를 복수 이용한 혼합층이더라도 좋고, 이들의 적층 구조체이더라도 좋다. 이 경우, 필요에 따라 유전율이 높은 재료와 발수성을 갖는 재료를 혼합하거나, 적층함으로써 디바이스의 성능을 제어할 수도 있다.
또한, 상기 절연체층은, 양극 산화막이거나, 또는 상기 양극 산화막을 구성으로서 포함하더라도 좋다. 양극 산화막은 봉공 처리되는 것이 바람직하다. 양극 산화막은, 양극 산화가 가능한 금속을 공지의 방법에 의해 양극 산화함으로써 형성된다. 양극 산화 처리 가능한 금속으로서는, 알루미늄 또는 탄탈을 들 수 있고, 양극 산화 처리의 방법에는 특별히 제한은 없고, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 양극 산화 처리를 행함으로써, 산화 피막이 형성된다. 양극 산화 처리에 이용되는 전해액으로서는, 다공질 산화 피막을 형성할 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 사용할 수 있고, 일반적으로는, 황산, 인산, 옥살산, 크롬산, 붕산, 설파민산, 벤젠설폰산 등 또는 이들을 2종류 이상 조합한 혼합산 또는 그들의 염을 이용할 수 있다. 양극 산화의 처리 조건은 사용하는 전해액에 따라 여러 가지 변화하므로 일률적으로 특정할 수 없지만, 일반적으로는, 전해액의 농도가 1 내지 80질량%, 전해액의 온도 5 내지 70℃, 전류 밀도 0.5 내지 60A/㎠, 전압 1 내지 100볼트, 전해 시간 10초 내지 5분의 범위가 적당하다. 바람직한 양극 산화 처리는, 전해액으로서 황산, 인산 또는 붕산의 수용액을 이용하여, 직류 전류로 처리하는 방법이지만, 교류 전류를 이용할 수도 있다. 이들 산의 농도는 5 내지 45질량%인 것이 바람직하고, 전해액의 온도 20 내지 50℃, 전류 밀도 0.5 내지 20A/㎠에서 20 내지 250초간 전해 처리하는 것이 바람직하다.
절연체층의 두께로서는, 층의 두께가 얇으면 유기 반도체에 인가되는 실효 전압이 커지므로, 디바이스 자체의 구동 전압, 유효 전압을 낮출 수 있지만, 반대로 소스-게이트 사이의 누출 전류가 커지므로, 적절한 막 두께를 선택할 필요가 있으며, 통상 10㎚ 내지 5㎛, 바람직하게는 50㎚ 내지 2㎛, 더 바람직하게는 100㎚ 내지 1㎛이다.
또한, 상기 절연체층과 유기 반도체층 사이에, 임의의 배향 처리를 실시하더라도 좋다. 그 바람직한 예로서는, 절연체층 표면에 발수화 처리 등을 실시하여 절연체층과 유기 반도체층과의 상호 작용을 저감시켜 유기 반도체층의 결정성을 향상시키는 방법이며, 구체적으로는, 실레인커플링제, 예컨대, 옥타데실트라이클로로실레인, 트라이클로로메틸실라잔이나, 알케인인산, 알케인설폰산, 알케인카복실산 등의 자기 조직화 배향막 재료를, 액상 또는 기상 상태로, 절연막 표면에 접촉시켜 자기 조직화막을 형성 후, 적절히 건조 처리를 실시하는 방법을 들 수 있다. 또한, 액정의 배향에 이용되도록, 절연막 표면에 폴리이미드 등으로 구성된 막을 설치하고, 그 표면을 러빙 처리하는 방법도 바람직하다.
상기 절연체층의 형성 방법으로서는, 진공 증착법, 분자선 에피텍셜 성장법, 이온 클러스터 빔법, 저에너지 이온 빔법, 이온 플레이팅법, CVD법, 스퍼터링법, 일본 특허 공개 평 11-61406 호 공보, 일본 특허 공개 평 11-133205 호 공보, 일본 특허 공개 제 2000-121804 호 공보, 일본 특허 공개 제 2000-147209 호 공보, 일본 특허 공개 제 2000-185362 호 공보에 기재된 대기압 플라즈마법 등의 드라이 프로세스나, 스프레이 코팅법, 스핀 코팅법, 블레이드 코팅법, 딥 코팅법, 캐스팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법, 다이 코팅법 등의 도포에 의한 방법, 인쇄나 잉크젯 등의 패터닝에 의한 방법 등의 웨트(wet) 프로세스를 들 수 있고, 재료에 따라 사용할 수 있다. 웨트 프로세스는, 무기 산화물의 미립자를, 임의의 유기 용제 또는 물에 필요에 따라 계면 활성제 등의 분산 보조제를 이용하여 분산한 액을 도포, 건조하는 방법이나, 산화물 전구체, 예컨대, 알콕시드체의 용액을 도포, 건조하는, 이른바 졸겔법이 이용된다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터에 있어서의 유기 반도체층의 막 두께는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상, 0.5㎚ 내지 1㎛이며, 2㎚ 내지 250㎚이면 바람직하다.
또한, 유기 반도체층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 적용할 수 있고, 예컨대, 분자선 증착법(MBE법), 진공 증착법, 화학 증착, 재료를 용매에 녹인 용액의 디핑법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법 등의 인쇄, 도포법 및 베이킹, 일렉트로 폴리머리제이션, 분자빔 증착, 용액으로부터의 셀프ㆍ어셈블리, 및 이들을 조합한 수단에 의해, 상기한 바와 같은 유기 반도체층의 재료로 형성된다.
유기 반도체층의 결정성을 향상시키면 전계 효과 이동도가 향상하므로, 기상으로부터의 성막(증착, 스퍼터 등)을 이용하는 경우는 성막 중의 기판 온도를 고온으로 유지하는 것이 바람직하다. 그 온도는 50 내지 250℃가 바람직하고, 70 내지 150℃이면 더 바람직하다. 또한, 성막 방법에 관계없이 성막 후에 어닐링을 실시하면 고성능 디바이스를 얻을 수 있으므로 바람직하다. 어닐링의 온도는 50 내지 200℃가 바람직하고, 70 내지 200℃이면 더 바람직하고, 시간은 10분 내지 12시간이 바람직하고, 1 내지 10시간이면 더 바람직하다.
본 발명에 있어서, 유기 반도체층에는, 상기 스타이릴 유도체, 다이스타이릴 유도체, 화학식 a의 스타이릴 화합물로부터 선택되는 재료 1종류를 이용하더라도 좋고, 복수를 조합시키거나, 펜타센이나 싸이오펜올리고머 등의 공지의 반도체를 이용하여 복수의 혼합 박막 또는 적층하여 이용하더라도 좋다.
본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 형성 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고 공지의 방법에 따르면 좋지만, 소망하는 소자 구성에 따라, 기판 투입, 게이트 전극 형성, 절연체층 형성, 유기 반도체층 형성, 소스 전극 형성, 드레인 전극 형성까지의 일련의 소자 제작 공정을 전혀 대기에 닿는 일 없이 형성하면, 대기와의 접촉에 의한 대기 중의 수분이나 산소 등에 의한 소자 성능의 저해를 방지할 수 있으므로 바람직하다. 한번 대기에 닿게 하지 않으면 안될 때는, 유기 반도체층 성막 이후의 공정은 대기에 전혀 닿게 하지 않는 공정으로 하고, 유기 반도체층 성막 직전에는, 유기 반도체층을 적층하는 면(예컨대, 소자 B의 경우는 절연층에 일부 소스 전극, 드레인 전극이 적층된 표면)을 자외선 조사, 자외선/오존 조사, 산소 플라즈마, 아르곤 플라즈마 등으로 청정화ㆍ활성화한 후, 유기 반도체층을 적층하는 것이 바람직하다.
또한, 예컨대, 대기 중에 포함되는 산소, 물 등의 유기 반도체층에 대한 영향을 고려하여, 유기 트랜지스터 소자의 외주면의 전면 또는 일부에, 가스 배리어층을 형성하더라도 좋다. 가스 배리어층을 형성하는 재료로서는, 이 분야에서 상용되는 것을 사용할 수 있고, 예컨대, 폴리바이닐알코올, 에틸렌-바이닐알코올 공중합체, 폴리염화바이닐, 폴리염화바이닐리덴, 폴리클로로트라이플로로에틸렌 등을 들 수 있다. 또한, 상기 절연체층에서 예시한, 절연성을 갖는 무기물도 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서의, 유기 박막 트랜지스터는 소스, 드레인 전극으로부터 주입한 전하를 이용하여 발광 소자로서 이용할 수도 있다. 즉, 유기 박막 트랜지스터를 발광 소자(유기 EL)의 기능을 겸한 유기 박막 발광 트랜지스터로서 이용할 수 있다. 이것은, 소스-드레인 전극 사이에 흐르는 전류를 게이트 전극으로 제어함으로써 발광 강도를 제어할 수 있다. 발광을 제어하기 위한 트랜지스터와 발광 소자를 통합할 수 있으므로, 디스플레이의 개구율 향상이나 제작 프로세스의 간이화에 따른 비용 절감이 가능해져 실용상의 큰 이점을 준다. 유기 발광 트랜지스터로서 이용할 때는, 상기 상세한 설명에서 말한 내용으로 충분하지만 본 발명의 유기 박막 트랜지스터를 유기 발광 트랜지스터로서 동작시키기 위해서는 소스, 드레인의 한쪽으로부터 정공, 다른 한쪽으로부터 전자를 주입할 필요가 있어, 발광 성능을 향상시키기 위해 이하의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.
(소스, 드레인)
본 발명의 유기 박막 발광 트랜지스터는, 정공의 주입성을 향상시키기 위해, 적어도 한쪽은 정공 주입성 전극인 것이 바람직하다. 정공 주입 전극이란 상기 일함수 4.2eV 이상의 물질을 포함하는 전극이다.
또한, 전자의 주입성을 향상시키기 위해 적어도 한쪽은 전자 주입성 전극인 것이 바람직하다. 전자 주입성 전극이란 상기 일함수 4.3eV 이하의 물질을 포함하는 전극이다. 또한 바람직하게는 한쪽이 정공 주입성이고, 또한, 다른 한쪽이 전자 주입성인 전극을 구비하는 유기 박막 발광 트랜지스터이다.
(소자 구성)
본 발명의 유기 박막 발광 트랜지스터는, 정공의 주입성을 향상시키기 위해, 적어도 한쪽의 전극과 유기 반도체층 사이에 정공 주입층을 삽입하는 것이 바람직하다. 정공 주입층에는 유기 EL 소자에 있어서, 정공 주입 재료, 정공 수송 재료로서 이용되는 아민계 재료 등을 들 수 있다.
또한, 전자의 주입성을 향상시키기 위해 적어도 한쪽 전극과 유기 반도체층 사이에 전자 주입성층을 삽입하는 것이 바람직하다. 정공과 같이 전자 주입층에는 유기 EL 소자에 이용되는 전자 주입 재료 등을 이용할 수 있다.
더 바람직하게는 한쪽의 전극하에 정공 주입층을 구비하고, 또한, 다른 한쪽의 전극하에 전자 주입층을 구비하는 유기 박막 발광 트랜지스터이다.
다음으로 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
(합성예 1)(화합물 (1)의 합성)
질소 분위기하, 실온에서 벤질트라이페닐포스포늄클로라이드(0.87g)의 메탄올 용액(5㎖)에, 나트륨메톡시드의 메탄올 용액(28%, 0.43g)을 가하여 1시간 교반한 후, 반응 혼합액에 테레프탈알데히드(0.13g)를 서서히 가하여 밤새 교반했다. 반응 혼합액에 물을 가하여 생긴 결정을 여과 분리하고, 물, 메탄올로 세정했다. 얻어진 결정을 160℃의 데카린에 용해하고, 요소를 가하여 2시간 교반했다. 빙냉에 의해 생긴 결정을 여과 분리하고, 데카린, 헥세인으로 세정하고, 톨루엔에 의한 재결정, 승화 정제를 행하여, 상기 화합물 (1)(0.18g)을 얻었다.
(실시예 1)
유기 박막 트랜지스터를 이하의 순서로 제작했다. 우선, 유리 기판을, 중성 세제, 순수, 아세톤 및 에탄올로 각 30분 초음파 세정한 후, 스퍼터법으로 금(Au)을 40㎚로 성막하여 게이트 전극을 제작했다. 이어서, 이 기판을 열 CVD 장치의 성막부에 세팅했다. 한편, 원료의 증발부에는, 절연체층의 원료의 폴리파라자일렌 유도체[폴리파라염화자일렌(파릴렌)](상품명; diX-C, 다이산카세이사 제품) 250㎎을 샬레에 넣어 설치한다. 열 CVD 장치를 진공 펌프로 진공으로 흡입하여, 5㎩까지 감압한 후, 증발부를 180℃, 중합부를 680℃까지 가열하여 2시간 방치하여 게이트 전극상에 두께 1㎛의 절연체층을 형성했다.
다음으로, 진공 증착 장치(ULVAC사 제품, EX-400)에 설치하고, 절연체층상에 상기 화합물 (1)을 0.05㎚/s의 증착 속도로 50㎚ 막 두께의 유기 반도체층으로서 성막했다. 이어서, 금속 마스크를 통해 금을 50㎚의 막 두께로 성막함으로써, 서로 접하지 않는 소스 전극 및 드레인 전극을, 간격(채널 길이 L)이 75㎛가 되도록 형성했다. 그때 소스 전극과 드레인 전극의 폭(채널 폭 W)은 5㎜가 되도록 성막하여 유기 박막 트랜지스터를 제작했다(도 7 참조).
얻어진 유기 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 -40V의 게이트 전압을 인가하고, 소스-드레인 사이에 전압을 인가하여 전류를 흐르게 했다. 이 경우, 전자가 유기 반도체층의 채널 영역(소스-드레인 사이)에 야기되어, p형 트랜지스터로서 동작한다. 그 결과, 도 9와 같은 트랜지스터 특성이 얻어졌다. 전류 포화 영역에서의 소스-드레인 전극 사이의 전류의 온/오프비는 4×104이었다. 또한, 정공의 전계 효과 이동도 μ를 하기 수학식 A로 산출한 바 7×10-3㎠/Vs이었다.
[수학식 A]
ID=(W/2L)ㆍCμㆍ(VG-VT)2
식 중, ID는 소스-드레인 사이 전류, W는 채널 폭, L은 채널 길이, C는 게이트 절연체층의 단위 면적당 전기 용량, VT는 게이트 역치 전압, VG는 게이트 전압이다.
(실시예 2 내지 19)
실시예 1에 있어서, 유기 반도체층의 재료로서, 화합물 (1) 대신에 표 1에 기재된 화합물을 이용한 것 외에는 마찬가지로 하여 유기 박막 트랜지스터를 제작했다. 얻어진 유기 박막 트랜지스터에 대하여, 실시예 1과 같이 하여, -40V의 게이트 전압 VG로 p형 구동시켰다. 소스-드레인 전극 사이의 전류의 온/오프비를 측정하고, 또 정공의 전계 효과 이동도 μ를 산출한 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 실시예 2에 있어서, 얻어진 유기 박막 트랜지스터를, 200일간, 대기 중에서 보관한 후, 상기와 같이 하여, -40V의 게이트 전압 VG로 p형 구동시켰다. 소스-드레인 전극 사이의 전류의 온/오프비를 측정하고, 또 정공의 전계 효과 이동도 μ를 산출한 바, 변화가 보이지 않았다.
(실시예 20 내지 23)
실시예 1에 있어서, 유기 반도체층의 재료로서, 화합물 (1) 대신에 표 1에 기재된 화합물을 이용한 것 외에는 마찬가지로 하여 유기 반도체층까지 성막했다. 이어서 금속 마스크를 통해 소스 드레인 전극으로서 Au 대신에 Ca를 0.05㎚/s의 증 착 속도로 20㎚ 진공 증착하고, 그 후 Ag를 0.05㎚/s의 증착 속도로 50㎚ 증착하여 Ca를 피복하여 유기 박막 트랜지스터를 제작했다. 얻어진 유기 박막 트랜지스터에 대하여, 실시예 1과 같이 하여, +40V의 게이트 전압 VG로 n형 구동시켰다. 소스-드레인 전극 사이의 전류의 온/오프비를 측정하고, 전자의 전계 효과 이동도 μ를 산출한 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 24 내지 27)
유기 박막 트랜지스터를 이하의 순서로 제작했다. 우선, Si 기판(P형 비저항 1Ω㎝ 게이트 전극 겸용)을 열 산화법으로 표면을 산화시켜, 기판상 300㎚의 열 산화막을 제작하여 절연체층으로 했다. 또한 기판의 한쪽에 성막한 SiO2막을 드라이 에칭으로 완전히 제거한 후, 스퍼터법으로 크롬을 20㎚의 막 두께로 성막하고, 또한 그 위에 금(Au)을 100㎚ 스퍼터로 더 성막하여 추출 전극으로 했다. 이 기판을, 중성 세제, 순수, 아세톤 및 에탄올로 각 30분 초음파 세정하고, 오존 세정을 더 행한 후, 옥타데실트라이클로로실레인으로 자기 조직화막을 형성했다.
다음으로 진공 증착 장치(ULVAC사 제품, EX-400)에 설치하고, 절연체층(SiO2)상에 상기 화합물 (2)를 0.05㎚/s의 증착 속도로 50㎚ 막 두께의 유기 반도체층으로서 성막했다. 이어서, 금속 마스크를 통해 금을 50㎚의 막 두께로 성막함으로써, 서로 접하지 않는 소스 전극 및 드레인 전극을, 간격(채널 길이 L)이 75㎛가 되도록 형성했다. 그때 소스 전극과 드레인 전극의 폭(채널 폭 W)은 5㎜가 되도록 유기 박막 트랜지스터를 제작했다(도 8 참조).
얻어진 유기 박막 트랜지스터에 대하여, 실시예 1과 같이 하여, -40V의 게이트 전압 VG로 p형 구동시켰다. 소스-드레인 전극 사이의 전류의 온/오프비를 측정하고, 또 정공의 전계 효과 이동도 μ를 산출한 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 28)
두께 1㎜의 유리 기판상에 금속 마스크를 통해 금(Au)을 50㎚의 막 두께로 성막함으로써, 서로 접하지 않는 소스 전극 및 드레인 전극을, 간격(채널 길이 L)이 75㎛, 폭(채널 폭 W)이 5㎜가 되도록 형성했다. 이어서, 별도의 금속 마스크를 통해, 진공 증착법에 의해 화합물 (2)를 50㎚ 막 두께의 유기 반도체층으로서 성막하고, 다음으로 열 CVD법을 이용하여 파릴렌막을 실시예 1과 같이 1㎛ 성막하여 절연체층으로 했다. 마지막으로 별도의 마스크를 이용하여 게이트 전극(Au)을 30㎚ 스퍼터하여 유기 박막 트랜지스터를 제작했다(도 1 참조).
얻어진 유기 박막 트랜지스터에 대하여, 실시예 1과 같이 하여, -40V의 게이트 전압 VG로 p형 구동시켰다. 소스-드레인 전극 사이의 전류의 온/오프비를 측정하고, 또 정공의 전계 효과 이동도 μ를 산출한 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 29)
실시예 1과 같이 기판의 세정, 게이트 전극 성막, 절연체층을 실시했다. 이어서 화합물 (30)을 톨루엔에 3질량% 용해시켜, 상기 절연체층까지 성막한 기판의 위에 스핀 코팅법에 의해 성막하고, 질소 분위기하 120℃에서 건조시켜 유기 반도체층으로서 성막했다. 이어서, 진공 증착 장치로 금속 마스크를 통해 금(Au)을 50 ㎚의 막 두께로 성막함으로써, 서로 접하지 않는 소스 및 드레인 전극을 형성하여 유기 박막 트랜지스터를 제작했다(도 3 참조).
얻어진 유기 박막 트랜지스터에 대하여, 실시예 1과 같이 하여, -40V의 게이트 전압 VG로 p형 구동시켰다. 소스-드레인 전극 사이의 전류의 온/오프비를 측정하고, 또 정공의 전계 효과 이동도 μ를 산출한 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
실시예 10에 있어서, 유기 반도체층의 재료로서, 화합물 (30) 대신에 폴리파라페닐렌바이닐렌(PPV)[분자량(Mn) 86000, 분자량 분포(Mw/Mn=5.1)]을 이용한 것 외에는 마찬가지로 하여 유기 박막 트랜지스터를 제작했다.
얻어진 유기 박막 트랜지스터에 대하여, 실시예 1과 같이 하여, -40V의 게이트 전압 VG로 p형 구동시켰다. 소스-드레인 전극 사이의 전류의 온/오프비를 측정하고, 또 정공의 전계 효과 이동도 μ를 산출한 결과를 표 1에 나타낸다.
얻어진 유기 박막 트랜지스터를, 200일간, 대기 중에서 보관한 후, 실시예 1과 같이 하여, -40V의 게이트 전압 VG로 p형 구동시켰지만 트랜지스터 특성이 얻어지지 않았다.
(비교예 2)
유기 반도체층의 재료로서 폴리파라페닐렌바이닐렌(PPV)을 이용하여, 유기 반도체층까지는 비교예 1과 완전히 같이 성막했다. 그 후 실시예 6과 같이 하여 금속 마스크를 통해 소스 드레인 전극으로서 Ca를 성막하고, 그 위에 Ag를 피복하 여 유기 박막 트랜지스터를 제작했다.
얻어진 유기 박막 트랜지스터에 대하여, 실시예 6과 같이 하여, 40V의 게이트 전압 VG로 n형 구동시켰다. 소스-드레인 전극 사이의 전류의 온/오프비를 측정하고, 또 전자의 전계 효과 이동도 μ를 산출한 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112008058344219-PCT00015
(실시예 30)(유기 박막 발광 트랜지스터의 제조)
유기 박막 발광 트랜지스터를 이하의 순서로 제작했다. 우선, Si 기판(P형 비저항 1Ω㎝ 게이트 전극 겸용)을 열 산화법으로 표면을 산화시켜, 기판상 300㎚ 의 열 산화막을 제작하여 절연체층으로 했다. 또한 기판의 한쪽에 성막한 SiO2막을 드라이 에칭으로 완전히 제거한 후, 스퍼터법으로 크롬을 20㎚의 막 두께로 성막하고, 그 위에 금(Au)을 100㎚ 스퍼터로 더 성막하여 추출 전극으로 했다. 이 기판을, 중성 세제, 순수, 아세톤 및 에탄올로 각 30분 초음파 세정했다.
다음으로, 진공 증착 장치(ULVAC사 제품, EX-900)에 설치하고, 절연체층(SiO2)상에 상기 화합물 (2)를 0.05㎚/s의 증착 속도로 100㎚ 막 두께의 유기 반도체 발광층으로서 성막했다. 이어서, 상기와 같이 채널 길이 75㎛, 채널 폭 5㎜의 금속 마스크를 설치하고, 기판을 증발원에 대하여 45도 기울인 상태에서 마스크를 통해 금을 50㎚의 막 두께로 성막했다. 다음으로 기판을 역방향으로 45도 기울인 상태에서 Mg를 100㎚ 증착함으로써, 서로 접하지 않는 소스 전극 및 드레인 전극이 실질적으로 정공 주입성 전극(Au)과 전자 주입성 전극(Mg)을 구비한 유기 박막 발광 트랜지스터를 제작했다(도 10 참조).
소스-드레인 전극 사이에 -100V를 인가하고, 게이트 전극에 -100V 인가하면 청색의 발광이 얻어졌다. 또한, 발광 스펙트럼을 도 11에 나타낸다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 유기 박막 트랜지스터는, 유기 반도체층의 재료로서 높은 전자 이동도를 갖는 특정 구조의 화합물을 이용함으로써, 응답 속도(구동 속도)가 고속이고, 게다가 온/오프비가 크고, 트랜지스터로서의 성 능이 높은 것이며, 발광 가능한 유기 박막 발광 트랜지스터로서도 이용할 수 있다.

Claims (22)

  1. 적어도 기판상에 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극의 3단자; 절연체층; 및 유기 반도체층이 마련되고, 소스-드레인 사이 전류를 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 제어하는 유기 박막 트랜지스터에 있어서,
    상기 유기 반도체층이, C6H5-CH=CH-C6H5로 표시되는 스타이릴 구조를 갖고 분자량 분포를 갖지 않는 스타이릴 유도체를 포함하는 유기 박막 트랜지스터.
  2. 적어도 기판상에 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극의 3단자; 절연체층; 및 유기 반도체층이 마련되고, 소스-드레인 사이 전류를 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 제어하는 유기 박막 트랜지스터에 있어서,
    상기 유기 반도체층이, C6H5-CH=CH-C6H4-CH=CH-C6H5로 표시되는 다이스타이릴 구조를 갖고 분자량 분포를 갖지 않는 다이스타이릴 유도체를 포함하는 유기 박막 트랜지스터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스타이릴 유도체가, 적어도 상기 스타이릴 구조를 갖고, 올레핀, 아세틸렌, 방향족 탄화수소환 및 방향족 헤테로환의 군으로부터 선택되는 단위 구조를 임의의 조합으로 결합한 것으로, 상기 올레핀 및 아세틸렌은 각각 인접 탄소에서의 결합 양식을 취하고, 방향족 탄화수소환 및 방향족 헤테로환은 각각 인접 원소가 아닌 위치에서의 결합 양식을 취하는 구조를 갖는 유기 박막 트랜지스터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스타이릴 유도체가, 적어도 상기 스타이릴 구조를 갖고, 올레핀 또는 아세틸렌과 방향족 탄화수소환 또는 방향족 헤테로환이 임의의 조합으로 교대로 결합하는 구조를 갖는 유기 박막 트랜지스터.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 다이스타이릴 유도체가, 적어도 상기 다이스타이릴 구조를 갖고, 올레핀, 아세틸렌, 방향족 탄화수소환 및 방향족 헤테로환의 군으로부터 선택되는 단위 구조를 임의의 조합으로 결합한 것으로, 상기 올레핀 및 아세틸렌은 각각 인접 탄소에서의 결합 양식을 취하고, 방향족 탄화수소환 및 방향족 헤테로환은 각각 인접 원소가 아닌 위치에서의 결합 양식을 취하는 구조를 갖는 유기 박막 트랜지스터.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 다이스타이릴 유도체가, 적어도 상기 다이스타이릴 구조를 갖고, 올레핀 또는 아세틸렌과 방향족 탄화수소환 또는 방향족 헤테로환이 임의의 조합으로 교대로 결합하는 구조를 갖는 유기 박막 트랜지스터.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 다이스타이릴 구조가 중심의 벤젠환에 결합하는 2개의 -CH=CH-C6H5 구조의 결합 위치가 파라 위치인 유기 박막 트랜지스터.
  8. 적어도 기판상에 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극의 3단자; 절연체층; 및 유기 반도체층이 마련되고, 소스-드레인 사이 전류를 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 제어하는 유기 박막 트랜지스터에 있어서,
    상기 유기 반도체층이 하기 화학식 a로 표시되는 스타이릴 화합물을 포함하는 유기 박막 트랜지스터.
    [화학식 a]
    Figure 112008058344219-PCT00016
    [식 중, R1 내지 R5 및 R14 내지 R18은 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 알 킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 30의 알킬설포닐기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬설포닐기, 탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소기, 또는 탄소수 1 내지 60의 방향족 헤테로환기이고, 이들 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋으며,
    R1 내지 R5, 및/또는 R14 내지 R18은 인접하는 것끼리 결합하고, R1 내지 R5 및/또는 R14 내지 R18이 결합하는 벤젠 환과의 사이에서 축합환을 형성하고 있어도 좋고, 상기 축합환은 치환기를 갖고 있어도 좋으며,
    R6 내지 R13은 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 30의 알킬설포닐기, 또는 탄소수 1 내지 30의 할로알킬설포닐기이고, 이들 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋으며,
    R19 내지 R22는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕실기, 탄소수 1 내지 6의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 6의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 6의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 12의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 6의 알킬설포닐기, 또는 탄소수 1 내지 6의 할로알킬설포닐기이고, 이들 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋으며,
    l, m 및 n은 각각 0 내지 10의 정수이고, l+m+n은 0 내지 20의 정수이다.]
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서 l+m+n이 1 내지 20의 정수인 유기 박막 트랜지스터.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서
    R1 내지 R18은 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 30의 알킬설포닐기, 또는 탄소수 1 내지 30의 할로알킬설포닐기이고, 이들 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋으며,
    R19 내지 R22는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕실 기, 탄소수 1 내지 6의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 6의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 6의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 12의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 6의 알킬설포닐기, 또는 탄소수 1 내지 6의 할로알킬설포닐기이고, 이들 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋으며,
    l, m 및 n은 각각 0 내지 10의 정수이고, l+m+n은 0 내지 20의 정수인 유기박막트랜지스터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서 l+m+n이 1 내지 20의 정수인 유기 박막 트랜지스터.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서 R6 내지 R13, 및 R19 내지 R22는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기인 유기 박막 트랜지스터.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서 R3 및 R16은 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 할로알콕실기, 탄소수 1 내지 30의 알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬싸이오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 다이알킬아미노기(알킬기는 서로 결합하여 질소 원자를 포함하는 환 구조를 형성하더라도 좋음), 탄소수 1 내지 30의 알킬설포닐기, 또는 탄소수 1 내지 30의 할로알킬설포닐기인 유기 박막 트랜지스터.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서 l+m+n이 2 내지 20의 정수인 유기 박막 트랜지스터.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서 R1 내지 R2, R4 내지 R15 및 R17 내지 R22가 모두 수소 원자이고, R3 및 R16 중 적어도 한쪽이 탄소수 1 내지 3의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 3의 알콕실기이며, 알킬기 또는 알콕실기가 아닌 경우에는 수소 원자인 유기 박막 트랜지스터.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서 R1 내지 R22 중 어느 하나가 불소 원자, 트라이플루오로메틸기 또는 펜타플루오로에틸기인 유기 박막 트랜지스터.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서 R1 내지 R5 및/또는 R14 내지 R18은 그들과 결합하는 벤젠환과의 사이에서 형성한 축합환이 2환의 축합환인 유기 박막 트랜지스터.
  18. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서 l+m+n이 1이고, R1 내지 R5 및 R14 내지 R18이 결합하는 벤젠환과 함께 형성하는 축합환이 나프탈렌인 유기 박막 트랜지스터.
  19. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서 l+m+n이 2이고, R3 및 R16가 탄소수 1 내지 4의 알킬기인 유기 박막 트랜지스터.
  20. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 a에서 l+m+n이 3이고, R1 내지 R5 및 R14 내지 R18이 모두 수소 원자이거나, 또는 R3 및 R16가 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고 R1, R2, R4, R5, R14, R15, R17, 및 R18이 모두 수소 원자인 유기 박막 트랜지스터.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 박막 트랜지스터에 있어서, 소스-드레인 사이를 흐르는 전류를 이용하여 발광을 얻고, 게이트 전극에 전압을 인가함으로써 발광을 제어하는 유기 박막 발광 트랜지스터.
  22. 제 21 항에 있어서,
    소스 및 드레인 중 적어도 한쪽이 일함수 4.2eV 이상의 물질로 이루어지고/지거나 적어도 한쪽이 일함수 4.3eV 이하의 물질로 이루어지는 유기 박막 발광 트랜지스터.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013002501A2 (ko) * 2011-06-30 2013-01-03 한양대학교 산학협력단 유기 발광소자
US9406909B2 (en) 2012-10-30 2016-08-02 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting transistor and display device including the same
WO2023224434A1 (ko) * 2022-05-20 2023-11-23 서울대학교산학협력단 저전압 유기 발광 시냅스 소자 및 이를 포함하는 자극 감응형 뉴로모픽 디스플레이 장치

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7615779B2 (en) 2006-03-23 2009-11-10 Alcatel-Lucent Usa Inc. Forming electrodes to small electronic devices having self-assembled organic layers
JP5127155B2 (ja) * 2006-05-12 2013-01-23 株式会社日立製作所 配線および有機トランジスタとその製法
JP2007311677A (ja) * 2006-05-22 2007-11-29 Konica Minolta Holdings Inc 有機薄膜トランジスタの製造方法、有機薄膜トランジスタ
US7776724B2 (en) * 2006-12-07 2010-08-17 Innovalight, Inc. Methods of filling a set of interstitial spaces of a nanoparticle thin film with a dielectric material
JP5305461B2 (ja) * 2007-03-26 2013-10-02 国立大学法人富山大学 薄膜積層体及びそれを用いた有機トランジスタ
KR100871556B1 (ko) * 2007-08-10 2008-12-01 경북대학교 산학협력단 직접 공유 전극형 유기발광트랜지스터 및 이의 제조 방법
WO2009031525A1 (ja) * 2007-09-07 2009-03-12 Nec Corporation カーボンナノチューブ構造物及び薄膜トランジスタ
JP5363009B2 (ja) * 2008-02-29 2013-12-11 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置およびその製造方法
JP5528330B2 (ja) * 2008-04-10 2014-06-25 出光興産株式会社 有機薄膜トランジスタ用化合物及びそれを用いた有機薄膜トランジスタ
TW200945591A (en) * 2008-04-28 2009-11-01 Ind Tech Res Inst Memory cell
US20100090212A1 (en) * 2008-04-28 2010-04-15 Industrial Technology Research Institute Memory cell
US9166182B2 (en) * 2008-07-22 2015-10-20 Dic Corporation Organic transistor and method for producing the same
CN104393176B (zh) * 2008-10-27 2018-03-16 密歇根大学董事会 倒置有机光敏器件
EP2405505B1 (en) * 2009-03-06 2020-03-04 Kyushu Institute of Technology Organic thin film transistor
WO2011087130A1 (ja) * 2010-01-18 2011-07-21 株式会社クラレ アセチレン化合物およびそれを含有している有機半導体材料
JP5672723B2 (ja) * 2010-03-09 2015-02-18 富士通株式会社 化合物半導体装置の製造方法
US8648324B2 (en) * 2010-03-19 2014-02-11 International Business Machines Corporation Glassy carbon nanostructures
US8936965B2 (en) * 2010-11-26 2015-01-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5350424B2 (ja) * 2011-03-24 2013-11-27 東京エレクトロン株式会社 表面処理方法
US9895767B2 (en) * 2011-05-10 2018-02-20 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Laser induced extra-planar elicitation
WO2012163464A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Merck Patent Gmbh Hybrid ambipolar tfts
CN102945807B (zh) 2012-11-15 2015-11-25 京东方科技集团股份有限公司 一种薄膜晶体管的制备方法及薄膜晶体管
TW201605646A (zh) * 2014-08-04 2016-02-16 友達光電股份有限公司 可撓性顯示面板的製造方法
EP3021373A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-18 E.T.C. S.r.l. Display containing improved pixel architectures
TWI647867B (zh) * 2016-08-31 2019-01-11 大陸商開發晶照明（廈門）有限公司 Led金屬基板和led模組
CN108878649B (zh) * 2017-05-08 2021-12-17 东北师范大学 自支撑超薄柔性高性能有机薄膜场效应晶体管及其制备方法
CN107425035B (zh) * 2017-05-11 2019-11-05 京东方科技集团股份有限公司 有机发光晶体管和显示面板
JP2022130244A (ja) * 2021-02-25 2022-09-06 国立大学法人 東京大学 非化学量論組成を有する化合物用封止材及びその製造方法

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5126214A (en) * 1989-03-15 1992-06-30 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Electroluminescent element
JPH0393796A (ja) 1989-08-22 1991-04-18 Tulane Educational Fund Ｇｈｒｈ類似化合物
EP0506368B1 (en) * 1991-03-26 2002-09-04 Fujitsu Limited Organic functional thin film, fabrication and use thereof
JPH0555568A (ja) 1991-08-28 1993-03-05 Asahi Chem Ind Co Ltd 有機薄膜トランジスタ
DE69333840T2 (de) 1992-08-28 2005-12-01 Idemitsu Kosan Co. Ltd. Ladungsinjektionszusatzmaterial
US5556706A (en) * 1993-10-06 1996-09-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Conductive layered product and method of manufacturing the same
JP3428152B2 (ja) * 1994-07-13 2003-07-22 松下電器産業株式会社 有機ｅｌ素子の製造方法
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
US5574291A (en) 1994-12-09 1996-11-12 Lucent Technologies Inc. Article comprising a thin film transistor with low conductivity organic layer
US6326640B1 (en) 1996-01-29 2001-12-04 Motorola, Inc. Organic thin film transistor with enhanced carrier mobility
JPH10135481A (ja) 1996-10-15 1998-05-22 Lucent Technol Inc 薄膜トランジスタからなるデバイス
JP4085438B2 (ja) 1996-10-17 2008-05-14 松下電器産業株式会社 有機薄膜トランジスタ及び液晶素子と有機発光素子
US6107117A (en) 1996-12-20 2000-08-22 Lucent Technologies Inc. Method of making an organic thin film transistor
US6224787B1 (en) * 1997-03-10 2001-05-01 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Liquid crystalline charge transport material
JPH11133205A (ja) 1997-04-21 1999-05-21 Sekisui Chem Co Ltd 反射防止膜の製造方法
JP3594069B2 (ja) 1997-07-17 2004-11-24 日本ペイント株式会社 貴金属又は銅の固体ゾル及び製造方法並びに塗料組成物及び樹脂成型物
JP3594803B2 (ja) 1997-07-17 2004-12-02 日本ペイント株式会社 貴金属又は銅のコロイド溶液及びその製造方法並びに塗料組成物及び樹脂成型物
JPH1161406A (ja) 1997-08-27 1999-03-05 Sekisui Chem Co Ltd 反射・帯電防止膜の製造方法
TW399338B (en) 1997-11-24 2000-07-21 Lucent Technologies Inc Method of making an organic thin film transistor and article made by the method
JPH11204266A (ja) 1998-01-08 1999-07-30 Mitsubishi Electric Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子
JPH11251067A (ja) * 1998-03-02 1999-09-17 Junji Kido 有機エレクトロルミネッセント素子
JPH11319538A (ja) 1998-05-20 1999-11-24 Nippon Paint Co Ltd 貴金属又は銅のコロイドの製造方法
JP4362173B2 (ja) 1998-08-10 2009-11-11 アルバックマテリアル株式会社 Ｃｕ超微粒子独立分散液
JP2000124157A (ja) 1998-08-10 2000-04-28 Vacuum Metallurgical Co Ltd Ｃｕ薄膜の形成法
JP2000147209A (ja) 1998-09-09 2000-05-26 Sekisui Chem Co Ltd 反射防止フィルム及びその製造方法
JP2000121804A (ja) 1998-10-09 2000-04-28 Sekisui Chem Co Ltd 反射防止フィルム
JP2000174277A (ja) 1998-12-01 2000-06-23 Hitachi Ltd 薄膜トランジスタおよびその製造方法
JP2000185362A (ja) 1998-12-24 2000-07-04 Sekisui Chem Co Ltd 金属元素含有薄膜積層体の製造方法
JP3310234B2 (ja) 1999-02-25 2002-08-05 シャープ株式会社 反射型液晶表示装置用反射板の製造方法
JP4362170B2 (ja) 1999-07-22 2009-11-11 アルバックマテリアル株式会社 銀超微粒子独立分散液
TW463520B (en) * 1999-07-30 2001-11-11 Sony Corp Organic electroluminescent device
JP2001053028A (ja) 1999-08-11 2001-02-23 Vacuum Metallurgical Co Ltd Ｃｕ薄膜の形成法
JP2001094107A (ja) 1999-09-20 2001-04-06 Hitachi Ltd 有機半導体装置及び液晶表示装置
JP2001254185A (ja) 2000-03-13 2001-09-18 Vacuum Metallurgical Co Ltd 導電性金属薄膜の形成方法およびその方法に使用する導電性金属超微粒子分散物
CA2353218C (en) * 2000-07-17 2009-07-14 National Research Council Of Canada Use of oligo (phenylenevinylene) s in organic light-emitting devices
US6884093B2 (en) * 2000-10-03 2005-04-26 The Trustees Of Princeton University Organic triodes with novel grid structures and method of production
US6777532B2 (en) * 2001-03-13 2004-08-17 The Ohio State University Polymers and oligomers, their synthesis, and electronic devices incorporating same
US6995312B2 (en) 2001-03-29 2006-02-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Bistable molecular switches and associated methods
JP2003187983A (ja) * 2001-12-17 2003-07-04 Ricoh Co Ltd 有機ｅｌトランジスタ
KR100943362B1 (ko) * 2002-02-08 2010-02-18 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 유기반도체 구조물, 그 제조방법 및, 유기반도체 장치
JP4271469B2 (ja) 2002-04-08 2009-06-03 日本化学工業株式会社 長い直線的共役系構造部分を持つ液晶分子を用いた電荷輸送方法及び電荷輸送素子
TW200305636A (en) 2002-04-18 2003-11-01 Merck Patent Gmbh Polymerisable compounds comprising a cinnamic acid group and an acetylene group
JP2004214482A (ja) 2003-01-07 2004-07-29 Konica Minolta Holdings Inc 有機半導体材料および有機薄膜トランジスタ
EP1609195B9 (en) * 2003-03-28 2011-08-31 Michele Muccini Organic electroluminescence devices
JP4323851B2 (ja) * 2003-04-10 2009-09-02 キヤノン株式会社 有機半導体素子
JP2005089318A (ja) 2003-09-12 2005-04-07 Mitsubishi Chemicals Corp フェニレンエチニレン類及びそれを含有してなるナノ粒子組成物
JP4795634B2 (ja) * 2003-10-31 2011-10-19 出光興産株式会社 有機薄膜トランジスタ
JP2005278607A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Miyoko Ichikawa にんにくエキス精製品の製造方法とその精製加工品
JP4867135B2 (ja) * 2004-03-31 2012-02-01 大日本印刷株式会社 有機半導体構造物の製造方法
JP2006080056A (ja) * 2004-07-30 2006-03-23 Sharp Corp 両末端に脱離反応性の異なる異種官能基を有する有機化合物を用いた有機薄膜および該有機薄膜の製造方法
KR20070083520A (ko) * 2004-08-30 2007-08-24 고쿠리츠 다이가쿠 호진 교토 다이가쿠 유기 반도체 발광 장치 및 이를 이용한 표시 장치
US20060105199A1 (en) * 2004-11-18 2006-05-18 3M Innovative Properties Company Electroluminescent devices containing trans-1,2-bis(acenyl)ethylene compounds
US7315042B2 (en) * 2004-11-18 2008-01-01 3M Innovative Properties Company Semiconductors containing trans-1,2-bis(acenyl)ethylene compounds
DE202005009955U1 (de) * 2005-06-24 2005-09-22 Schön, Hendrik Farbveränderliche Lichtquelle

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013002501A2 (ko) * 2011-06-30 2013-01-03 한양대학교 산학협력단 유기 발광소자
WO2013002501A3 (ko) * 2011-06-30 2013-02-21 한양대학교 산학협력단 유기 발광소자
KR101240781B1 (ko) * 2011-06-30 2013-03-11 주식회사 탑 엔지니어링 유기 발광소자
US9525151B2 (en) 2011-06-30 2016-12-20 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University Organic light emitting device
US9406909B2 (en) 2012-10-30 2016-08-02 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting transistor and display device including the same
WO2023224434A1 (ko) * 2022-05-20 2023-11-23 서울대학교산학협력단 저전압 유기 발광 시냅스 소자 및 이를 포함하는 자극 감응형 뉴로모픽 디스플레이 장치
KR20230162561A (ko) * 2022-05-20 2023-11-28 서울대학교산학협력단 저전압 유기 발광 시냅스 소자 및 이를 포함하는 자극 감응형 뉴로모픽 디스플레이 장치

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