TW201141948A - Organic thin-film transistor - Google Patents

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201141948 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種有機薄膜電晶體。更詳細而言係關於 源極電極及汲極電極之至少一者含有特定導電性高分子之 * 有機薄膜電晶體。 . 【先前技術】 薄膜電晶體（TFT)廣泛用作液晶顯示裝置等之顯示用開 關元件。代表性的TFT係於基板上依序具有閘極電極、2 緣體層、半導體層，並於半導體層上具有隔開特定間隔而 形成之源極電極及汲極電極。半導體層形成通道區域，藉 由利用施加於閘極電極之電壓來控制於源極電極與汲極^ 極之間流通之電流而進行開/關動作。 先前，該TFT之半導體層係使用非晶或多晶之石夕而製 作’但存在以下問題：使用此㈣之讲之製作所用的 CVD(ChemiCal vapor depositi〇n，化學氣相蒸鍍）裝置價格 非常高昂，使用TFT之顯示裝置等之大型化伴有製造成本 之大幅增加。又存在以下問題：由於將非晶或多晶之石夕成 膜之製程於非常高之溫度下進行’因此可用作基板之材料 . 之種類受到限制，而無法使用輕量之樹脂基板等。 .為解決此種問題’提出使用有機物代替非晶或多晶之矽 的TFT(以下有時簡稱為有機TFT)。作為由有機物形成tft 時所用之成膜方法，已知有真空蒸錢法或塗佈法等。根據 該等成膜方法’可抑制製造成本上升並實現元件之大型 化’並且可使成膜時所需之製程溫度為相對較低之溫度。 155817.doc 201141948 因此’有機TFT具有用於基板之材料的選擇時之限制較少 之優點，而期待其實用化，並進行了積極地研究報告。 實用性之有機TFT必須較高之載子移動度、較大之電流 之開/關比、優異之保存穩定性。再者，此處所謂開二 比，係將施加閘極電壓時（開）之源極_汲極間所流通之電流 除以未施加閘極電壓時（關）之源極-汲極間所流通之電流而 得之值，所謂開電流，係通常使閘極電壓增加，於源極_ 沒極間所流通之電流達到飽和時之電流值（飽和電流）。 作為用於TFT之有機半導體層之有機物，為p型時，能 以單體或與其他化合物之混合物之狀態使用共軛系聚合物 或嗔吩等多聚物（專利文獻1〜5等）、稠五苯等縮合芳香族 烴（專利文獻6及7等）等。 但該等有機TFT存在源極電極及汲極電極與有機半導體 之接觸電阻較大、驅動電壓較高之問題。進而，若接觸電 阻變得過大’則存在場效移動度降低，開/關比亦降低之 缺點。 通常’有機TFT藉由施加閘極電壓而自源極電極注入載 子，而於有機半導體形成通道。並且’藉由在源極電極與 汲極電極間施加電壓（汲極電壓），而源極電極與汲極電極 間會流通電流（沒極電流）。藉由閘極電壓，可使載子注入 量發生變化而控制汲極電流《於定量方面，汲極電流係使 用下述式（1)及（2)來表示。式（1)係於被稱為線形區域之汲 極電壓較小之區域成立之式，式（2)係於被稱為飽和區域之 沒極電壓較大之區域成立之式。 155817.doc 201141948 [數l] J〇=^~VD\(VG-Vih)-^VD (1) Ι〇=ψι^μ (2) (式中，Id :汲極電流、VD :汲極電壓、VG :閘極電壓、 Vth :臨限電壓、μ :場效移動度、C :單位面積之絕緣膜 容量、L:通道長度、W:通道寬度》) 上述式中，有機半導體與源極電極及汲極電極之接合為 歐姆接合，於不存在電荷注入障壁之理想情況下，場效移 動度μ與物質固有值接近。但是，通常於有機半導體與金 屬電極之間存在接觸電阻。於汲極電壓較小之區域電流與 電壓之關係會產生（1)式之偏差，而於該區域之開關特性不 佳。進而’由於會於金屬/有機半導體界面產生電壓降 低’而使僅施加於該部分之有機半導體之實效性電壓降 低’因此存在式（1)及之場效移動度μ算出值較小 '響應 速度或開/關比降低、驅動電壓上升等問題。此處所謂載 子之注入’係指於Ρ型有機TFT之情況下，係自電極向 HOMO能階注入電洞，於n型有機TFT之情況下，係向 LUMO能階注入電子。於由注入障壁產生接觸電阻時，為 了儘可能降低接觸電阻，而於㈣有機TFT中’使用功函數 較大之金屬作為源極電極及汲極電極來謀求電洞之注入障 壁之減少。多數情況下係使用Au(功函數5.1 eV化學便覽 基礎編ΙΙ·493頁（修訂3版日本化學會編丸善股份有限公司 發行1983年））。伯θ 丄丄 ”彳旦疋’作為有機TFT而發揮優異性能之多 155817.doc 201141948 數有機半導體之HOMO能階大於Au，即便使用Au亦存在注 入障壁而表現接觸電阻，而如上所述般存在驅動電壓之高 電壓化、低移動度化、開/關比降低等問題。 為了解決該問題，專利文獻8中揭示：源極電極及汲極 電極分別包含載子中繼膜與載子傳導膜，構成與有機半導 體接觸之載子中繼膜的金屬之功函數為有機半導體之游離 電位的附近。又，專利文獻9中揭示：於源極電極及汲極 電極與有機半導體膜之間插入包含無機物之電荷注入層的 有機薄膜電晶體。但是，使用該等揭示之材料雖然可實現 稍許之低電壓化’但實用上性能並不充分。 另一方面，亦實施了使用導電性高分子來簡單地製造電 極之嘗試，非專利文獻2中揭示有藉由使用PEDOT:PSS(聚 二氧乙基噻吩：聚苯乙烯磺酸）之喷墨來形成源極電極· 汲極電極之有機TFT，並記載於與用作有機半導體之高分 子F8T2之間存在接觸電阻。pED〇T:pss作為源極電極及汲 極電極而仍留有問題。χ ’作為具有於大氣中較穩定等優 異之優點的導電性聚合物，於專利文獻1〇中，作為使用與 本發明中所用者類似之組合物即聚苯胺（ΡΑΝΙ)來作為於活 性層中注入電洞之電極材料之例，而記載以下材料。即揭 不，於層厚度200 nm*，於基板上將具有5〇 s/cm之電導 率及1 kft/□之面電阻的聚苯胺形成為塗佈膜之有機£[元 件。但是，僅記載了導電性，並未記載於聚苯胺組合物中 特別是何種材料作為電極較優異。又，專利文獻u中記載 可選擇聚苯胺作為閘極電極或源極電極之有機抓。作為 1558l7.doc 201141948 該等電極之例，可列舉聚苯胺衍生物，但並未具體記載於 該等聚苯胺衍生物中’何種材料能提高裝置特性。又，作 驗用聚隸料電極之專利，可列舉專敎獻12。於其 實把例3中，將使用二辛基續基號㈣s旨等各種質子酸進 打質子化之聚苯胺壓縮’將所得的顆粒物之導電性記載於 表卜於實施例54以後揭示將以CSA(⑷心樟腦續酸）為摻 雜劑之聚苯胺用作電洞注入電極(陽極)之有機發光二極體 (有機EL)。該實施例54中揭示，流過使用導電性聚笨胺透 明膜作為電洞-注入接點（h〇le injecting c_act)之裝置之電 々’《·，與使用ITO作為電洞_注入接點而製作之裝置幾乎相 同，關於與低電壓化有關之電洞注入特性，並未發現得到 改善。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1:曰本專利特開平8_228034號公報 專利文獻2:曰本專利特開平8_228〇35號公報 專利文獻3 :曰本專利特開平9_232589號公報 專利文獻4:曰本專利特開平ι〇_125924號公報 專利文獻5:曰本專利特開平1〇_19〇〇〇1號公報 專利文獻6:曰本專利特開平5_55568號公報 專利文獻7 :曰本專利特開2〇〇1_941〇7號公報 專利文獻8:曰本專利特開2〇〇4_55652號公報 專利文獻9:曰本專利特開2〇〇5_327797號公報 專利文獻1〇:日本專利特表2〇〇卜506393號公報 1558l7.doc 201141948 專利文獻11 ··曰本專利特開2008-243582號公報 專利文獻12:日本專利3384566號公報 非專利文獻 非專利文獻 1 : Marcia M. Payne等人，J· Am. Chem. Soc.、 127卷 ' 4986頁、2005年。 非專利文獻2 :下田達也、川瀬健夫、應用物理、第7〇 卷、第12號、1452頁、2001年。 【發明内容】 本發明係為了解決上述課題而成者，目的在於提供一種 能以低電麼驅動 '響應速度（驅動速度）亦為高速之有機薄 膜電晶體。 而可達成上述目的。

之化合物之 本發明者等人為了達成上述目的而反覆銳意研究，結果 發現，將含有特定導電性聚苯胺組合物之膜（導電性聚苯 胺膜）與有機薄膜電晶體（有機TFT)之半導體層接觸設置， 將其至少作為源極電極或沒極電極，i自含有該導電性聚 苯胺組合物之層（即源極電極及/或汲極電極）注入電洞，從 "、冊子’其有機溶劑相可均勻地塗佈於 將添加了少量具有紛性經基之化会物夕 155817.doc 201141948 ’、且。物塗佈於玻璃等基材而得之該導電性聚苯胺組合物的 成形體（膜）’其導電率等電氣特性飛躍性地提高。本發明 者進一步進行反覆銳意研究，結果發現，藉由將由上述聚 苯胺組合物形成之膜用作有機薄膜電晶體之至少源極電極 或汲極電極，而可達成超過單純地由其良好的導電性類推 之有機薄膜電晶體之低電壓化’從而完成本發明。 根據本發明，提供以下之有機薄膜電晶體。 1 ·種有機薄膜電晶體，其至少具有閘極電極、源極電 極、沒極電極、絕緣體層及有機半導體層； 源極電極及汲極電極之至少一者包含含有下述成分（^及 (b)之導電性聚苯胺組合物： (a)經下述式⑴所示之有機質子酸或其鹽質子化之經取代 或未經取代之聚苯胺複合物： M(XCR4(CR52COOR6)COOR7)p (I) {式中， Μ為氫原子或有機或無機游離基， X為酸性基， R4及R5分別獨立為氫原子、烴基或]^38丨_基（此處，R8為 烴基，3個R8可相同亦可不同）， R6及R7分別獨立為可具有取代基之碳數4以上之烴基或 -(R90)q-R1G基[此處，R9為烴基或亞矽烷基，r1q為氫原 子、烴基或R'Si^R11為烴基’ 3個R11可相同亦可不同）， q為1以上之整數]’ p為Μ之價數}; 155817.doc 201141948 (b)具有盼性經基之化合物。 2. 如上述i之有機薄膜電晶體，其中上述式⑴所示之有機 質子酸或其鹽係下述式（11)所示之磺基琥珀酸衍生物： M(03SCH(CH2C00R,2)C00R,3)m (Π) {式中， Μ為氫原子或有機或無機游離基， R及R为別獨立為可具有取代基之碳數4以上之烴基 或基[此處，R"為烴基或亞矽烷基，Rl5為氫原 子、烴基或RWji-基（此處’ R>6為烴基，3個]^6可相同亦 可不同），r為1以上之整數]， m為Μ之價數}。 3. 如上述1或2之有機薄膜電晶體，其中上述（b)具有酚性羥 基之化合物為下述式（A)所示之化合物： [化1]

(式中’ s為〇〜5之整數； R101為氫原子、碳數1〜20之烷基、碳數2〜20之烯基、成 環碳數3〜10之環烷基、成環碳數6〜2〇之芳基、碳數7〜2〇之 烧基芳基或碳數7〜20之芳基烷基，s為2以上時，複數個 R1Q1可相同亦可不同）。 4.如上述1或2之有機薄膜電晶體，其中上述（b)具有酚性羥 基之化合物為下述式所示之化合物： 155817.doc •10· 201141948 [化2] (R1〇2^00〇h (式中，t為0〜7之整數； R102為碳數1〜20之烷基、碳數2-20之烯基、碳數1〜20之 烷硫基、成環碳數3〜10之環烷基、成環碳數6〜2〇之芳基、 碳數7〜20之烷基芳基或碳數7〜2〇之芳基烷基，t為2以上 時，複數個R102可相同亦可不同）。 5.如上述1或2之有機薄膜電晶體，其中上述（b)具有酚性 經基之化合物為下述式（C)所示之化合物： [化3]

(式中，u為1~5之整數； 103 R為鹵素原子、碳數1〜20之烧基、碳數2~20之稀基、 石厌數1~20之烷硫基、成環碳數3〜1〇之環烷基 '成環碳數 6〜20之芳基、碳數7〜20之烷基芳基、碳數7〜2〇之芳基烷基 或COOH基’ u為2以上時，複數個r丨〇3可相同亦可不同）。 6.如上述1或2之有機薄膜電晶體，其令上述（b)具有紛性經 基之化合物為下述式（D)所示之化合物： [化4]

155817.doc 201141948 (式中，V為〇〜6之整數； R1Q4為烴基、含雜原子之烴基、鹵素原子、羧酸基、胺 基、SH基、磺酸基、或羥基，v為2以上時，複數個R1G4可 相同亦可不同）。 7.如上述1或2之有機薄膜電晶體，其中上述（b)具有酚性羥 基之化合物為選自由苯酚、鄰曱酚、間曱酚或對曱酚、鄰 苯二酚、間苯二酚、氣苯酚、水楊酸、羥基苯甲酸、羥基 萘、酴樹脂、聚酚及聚（羥基苯乙烯）所組成群中之1種以 8.如上述1至7中任一項之有機薄膜電晶體，其中上述有機 半導體層之HOMO能階大於AuiH〇M〇能階。 本發明之有冑薄膜電晶體藉由將含有特定導電性聚苯胺 、'物之層至〉、用作源極電極或汲極電極，而可發揮出作 為與有機薄膜電晶體之有機半導體層接觸之電洞注入區域 ，力t冑進有機薄膜電晶體驅動時之電洞注入之結果係 能以低電壓驅動。 ，v 可提供響應速度（驅動速度）為高速之 又，根據本發明 有機薄膜電晶體。 【實施方式】 材料等進行說明。 (元件構成） 本發明之有機壤描 極、#膜電晶體至少具有閘極電極、丨 極、及極電極、锅绝舰口 、緣體層及有機半導體層，其特徵4 1558I7.doc •12- 201141948 源極電極及没極電極之至少一者包含含有下述成分（a)及 (b)之導電性聚苯胺組合物。 (導電性聚笨胺組合物） (a)經下述式（I)所示之有機質子酸或其鹽（以下稱為有機 質子酸或其鹽（I))質子化之經取代或未經取代之聚笨胺複 合物： M(XCR4(CR52COOR6)COOR7)p (I) {式中， Μ為氫原子或有機或無機游離基， X為酸性基， R4及R5分別獨立為氫原子、烴基或R83Si_基（此處，R8為 煙基，3個R8可相同亦可不同）， R0及R7分別獨立為可具有取代基之碳數4以上之烴基或_ (R9〇)q-R1Q基[此處’ R9為烴基或亞矽烷基，Rl〇為氮原 子、烴基或Rll3Si-(Rn為烴基，3個尺11可相同亦可不同）， q為1以上之整數], P為Μ之價數}，及 (b)具有酚性羥基之化合物。 本發明之有機薄膜電晶體若為至少設有閘極電極、源極 電極汲極電極之3端子、絕緣體層、有機半導體層，於 上述有機半導體層與源極電極極電極間形成電荷注入 層（區域）’並藉由對間極電極施加電I而控制源極·沒極 電流之薄膜電晶體’則並無特別限^，可為具有公知之二 牛構成者該等之+，作為代表性的有機薄膜電晶體之元 155817.doc 201141948 件構成，將元件A〜D示於圖卜4(圖中，U有機薄膜電晶 體、1〇為基板、2G為源極電極、3G為沒極電極、4〇為有機 半導體層、50為絕緣體層、6G為間極電極如此，根據 電極之位置、層之積層順序等而可知幾種構成，本發明之 有機薄膜電晶體具有場效型電晶體（fet:制e細 丁咖如。1·)結構。有機薄膜電晶體具有有機半導體層（有機 化合物層）、以相互隔開特定間隔而對向之方式形成之源 極電極及没極電極、自泝拓Φ 目原極電極•汲極電極分別隔開特定 距離而形成之閘極電極，藉由對閘極電極施加電壓而控制 源極-沒極電極間所流通之電流。此處，源極電極與沒極 ，極之間隔根據使用本發明之有機薄膜電晶體之用途而確 定’通常為0.1 μπι〜1 mm、較佳為i μιη〜3〇〇叫。 元件A D令’以圖3之元件c為例進行更詳細說明，元件 C之有機薄膜電晶體！於基板】〇上依序具有間極電極仰及絕 緣體層50’於絕緣體層5〇上形成有機半導體層4〇，再於其 上具有隔開特定間隔而形成之一對源極電極2〇及沒極電極 〇有機半導體層40形成通道區域，藉由施加於問極電極 6〇之電壓來控制源極電極2〇與汲極電極3〇之間所流通之電 流，藉此進行開/關動作。本發明之有機薄膜電晶體_， 藉由使用包含特定導電性聚苯胺組合物之源極電極2〇及/ 或汲極電極30，而源極電極20及/或汲極電極30之與有機 半導體層之接觸部成為電荷注入層，而可減小該等電極 20 30與有機半導體層4〇之接觸電阻，並降低驅動電壓。 再者，由於為了改善電洞注入而使用特定導電性聚苯胺組 155817.doc 201141948 合物’因此源極電極及汲極電極之一對電極中至少—者勺 含特疋導電性聚笨胺組合物即可。於生產性等方面，較佳 為源極電極”及極電極之兩者包含特定導電性聚苯胺組合 物0 (導電性聚苯胺組合物） 以下’對本發明之有機薄膜電晶體之源極電極及/或沒 極電極之形成令所用的導電性聚苯胺組合物進行說明。 本發明中所用之導電性聚苯胺組合物包含⑷經下述式 ()所丁之有機質子酸或其鹽質子化之經取代或未經取代之 聚笨胺複合物、及(b)具有酚性羥基之化合物。 M(XCR4(CR52CO〇R6)c〇〇r7)p ⑴ 作為經取代聚苯胺之取代基，例如可列舉：甲基、乙 基己基、辛基等直鏈或支鏈烴基，甲氧基、苯氧基等院 氧基芳氧基，CI?3基等含自素之烴基等。 上述式（I)中’ M為氫原子或有機或無機游離基。作為有 :^例如可列舉：吡啶鑌基、咪唑鏽基、苯胺鏽基 等’作為無機游離基，例如可列舉：納'經、卸、飾、録 等。 X為酸性基，例如可列舉：-SO,基、·Ρ〇32·基、 4(〇Η)基、_〇ρ〇32-基、_〇ρ〇2(〇Η).基、_c〇〇 基等較 佳為-S03-基。 一R及R刀另,J獨立為氫原子、煙基或心卜基（此處，汉8為 烴基：咖8可相同亦可不同)。作為R4及R5為烴基時之烴 可列舉.碳數1〜24之直鏈或支鏈狀烷基、成環碳數 155817.doc 15 201141948 6〜20之芳基、碳數7〜20之烷基芳基等。 作為碳數1〜2 4之直鍵或支鏈狀院基，例如可列舉甲基、 乙基、正丙基、異丙基。作為成環碳數6〜2〇之芳基，例如 了歹j舉本基。作為碳數7〜2 〇之烧基芳基，例如可列舉將上 述之烧基與芳基加以組合之基。 作為R8為烴基時之烴基，與尺4及尺5之情形相同。 R及R7分別獨立為可具有取代基之碳數4以上之烴基或 -(R 〇)q-R1G基[此處，R9為烴基或亞矽烷基，Rl〇為氫原 子k基或R 3Si-(R為烴基，3個R11可相同亦可不同）， q為1以上之整數]。 作為R6及R7為烴基時之烴基，可列舉直鏈或支鏈狀烷基 (較佳為碳數4〜24)、芳基（較佳為成環碳數6〜2〇)、烷基芳 基（較佳為碳數7〜20)等。作為該烴基之較佳具體例，例如 可列舉：直鏈或支鏈狀丁基、戊基、己基、2_乙基己基、 辛基（異辛基等）、癸基等碳數4〜24之直鏈或支鏈狀烷基。 作為烴基之取代基，可列舉溴、氣等鹵素原子、羥基、 羧酸基、硝基、胺基、氰基等。 作為R9為烴基時之烴基，可列舉：直鏈或支鏈狀伸烷基 (較佳為碳數1〜24) '伸芳基（較佳為成環碳數6〜20)、伸烷 基芳基（較佳為碳數7〜2〇)、伸芳基烷基（較佳為碳數7〜2〇) 等。作為伸烷基，例如可列舉亞甲基或伸乙基。作為伸芳 基’例如可列舉伸苯基。作為伸烷基芳基、伸芳基烷基， 例如可列舉將上述伸烷基與伸芳基組合之基。 作為R及R為烴基時之烴基，與R4及R5之情形相同。 155817.doc 201141948 q較佳為1〜ίο。 P為上述Μ之價數。 上述有機質子酸或其鹽⑴更佳為下述式（π)所示之磺基 號珀酸衍生物（以下稱為績基號珀酸衍生物（Η))。 m(o3sch(ch2coor 丨 2)COORl3)m (II) 上述式（II)中，Μ及m與上述式⑴相同。 R12及R13分別獨立為可具有取代基之碳數4以上之烴基 或（R 0)r-R基[此處，Ri4為煙基或亞石夕烧基，r15為氮原 子、烴基或R163Si-基（此處，Rl6為烴基，3個r16可相同亦 可不同），r為1以上之整數]。 作為R12及R13為烴基時之煙基，與r6&r7相同。其取代 基亦與R6及R7相同。 R12 及 R13 中， 又，R12及R13中 R4及R5相同。 作為R14為烴基時之烴基， ，作為R15及R16為烴基時 與上述R9相同。 之烴基’與上述 ’與R6及R7中 作為R,2及Rl3為-(Rl4〇)W5基時之具體例 之-(R90)q-R10相同。 r較佳為1〜10。 上述有機質子酸或其鹽⑴具有將聚苯胺f子化之功能， 於⑷聚苯胺複合物中，以摻雜劑（抗衡陰離子）形態存在。 即，本發明之組合物中，上述有機許酸或其 具有賴«之化合物之2種化合物發揮 ^ 劑之功能。本發明中所用之聚苯胺組合物之功函數Π —，具有與通常用作有機抓之源極•汲之= 155817.doc 201141948 同等的能量能階，但無法預測藉由將其與有機半導體組人 而獲得超過Au之電洞注入性。 一般認為上述有機質子酸或其鹽⑴於本發明之組合物中 以陽離子形態存在。藉由使用該等有機質子酸或其鹽G)， 而製作有機薄膜電晶體時，藉由與所接觸之有機半導體薄 膜進行相互作用，而於界面形成促進電荷注入之中間性區 域，因此表現出根據通常之能量能階之組合而無法預期之 低電壓化效果。 於（a)聚苯胺複合物中，對聚苯胺與有機質子酸或其鹽 (I)之組成比並無特別限定，聚苯胺之單體單元/有機質子 酸或其鹽（I)之莫耳比通常為0.N2，較佳為〇卜〇 5。若有 機質子酸或其鹽（I)之比例過少，則有可能導電率不會變 咼。又，在過多之情況下，支配成形品之電氣特性之聚笨 胺的比例變少，亦有可能導電率降低。重量組成比會根據 質子酸之分子量而變化，於（a)經質子化之經取代或未經取 代之聚苯胺複合物中，為含有2〇質量％〜7〇質量％之經取代 或未經取代之聚苯胺之複合物時，會表現出較高之電氣特 性，因而較佳。 本發明中所用之有機質子酸或其鹽（I)可使用公知之方法 而製ie °例如藉由續基苯二曱酸衍生物或績基琥珀酸衍生 物、與所需之醇反應’而可獲得相對應之磺基苯二甲酸酯 衍生物或號拍酸酯衍生物，又亦可知，藉由亞硫酸氫鈉等 將馬來酸醋氫磺醯化而亦可獲得相對應之磺基琥珀酸酯衍 生物。 155817.doc 201141948 有機質子酸或其鹽⑴可使用市售品。作為市售品之例， 例如可列舉：一i 〇τ(二異辛基確基號雖酸鈉 (Dm_tyl Sodium Sulfosuceinate);和光純藥工業公司製 造）、UPAL 870P(LI0N股份有限公司製造）等。市售品有 純度不同者，可視需要而選擇利用。 °° (有機溶劑） 導電性聚笨胺組合物可使用實質上不與水混和之有機容 劑（以下稱為水不混和性有機溶劑）。例如可列舉：笨、吟 苯、二甲笨、乙苯、萘滿等烴系溶劑；二氯甲烷、氣仿甲 四氯化％、一氯乙烷、三氣乙烷、四氣乙烷等含鹵素系溶 劑；乙酸乙酯等酯系溶劑等，較佳為f苯、二甲苯/ 仿、三氯乙烧、乙酸乙醋等。通常很少將聚苯胺溶二於: 劑，而多數情況是以分散於溶劑之形態進行塗佈而製作薄 膜，本發明之聚苯胺組合物能以分子水平完全溶解於有機 溶劑，此種情況於製作有機薄膜電晶體時，可促進與上述 有機半導體薄膜之相互作用β ' 於導電性聚苯胺組合物中，水不混和性有機溶劑中之⑷ 聚苯胺複合物之比例取決於水不混和性有機溶劑之種類， 通常為900 g/L以下，較佳為〇 〇1〜3〇〇 g/L以下之範圍。若 ⑷聚苯胺複合物之含量過多，則有可能無法保持溶液狀 態，形成膜時之操作變得困難，而損及膜之均勻性。又， 若濃度較小，則有可能即便進行塗佈亦實質上形成不了 膜。又，於潰度較大時，溶液之流動性降低而難以形成均 勻膜。 I55817.doc 19· 201141948 聚苯胺之重量平均分子量通常為1，000 g/mol〜1，000,000 g/m〇l，較佳為 ΪΟ,ΟΟΟ g/mol〜1，000,000 g/m〇l，更佳為 100,000 g/mol〜i，000,0〇〇 g/m〇1。藉由為高分子量，而可 提南由組合物獲得之電極的強度或延伸性。但認為分子量 過高亦會變得難溶解於溶劑，而對電極之製造帶來影響。 再者’聚苯胺之分子量係藉由凝膠滲透層析法（GPC，Gel Permeation Chr〇matography)而測定。若分子量增大，則共 軛長度變長，電導度變大。又，由於溶液之黏度亦增大， 因此可於塗佈製程中較廣泛地設定塗佈條件。 (b)具有酚性羥基之化合物 作為（b)具有酚性羥基之化合物，可較佳地列舉下述式 (A)〜(D)之任一者所示之結構的化合物。 [化5]

式（A)中’ s為〇〜5之整數。較佳為〇〜3之整數，更佳為〇 或1。η為0時成為苯酚。 尺…為氫原子、碳數1〜20之烷基、碳數2〜20之烯基、成 環碳數3〜10之環烷基、成環碳數6〜2〇之芳基、碳數7〜2〇之 烧基芳基或碳數7〜20之芳基烧基。s為2以上時，複數個 OR101可不同。 -OR1(n之取代位置相對於酚性羥基，較佳為間位、或對 位。藉由使-OR101之取代位置為間位或對位，而可減少齡 155817.doc -20· 201141948 性羥基之位阻，而進一 性》 步提高導電性聚苯胺組合物 之導電 之烷基， ，可列舉：曱 基、乙基、丙基、 基、丁基、異丁基、第三丁基等。 可列舉於上述烷基之分子内具有 作為碳數1〜20(較佳為碳數卜6) 基、乙基、丙基、異丙基、丁基、 作為碳數1〜20之烯基，可列舉於上 個不飽和鍵之基。作為成環碳數3〜20之環烷基，可列舉環 戊基 '環己基等。作為成環碳數6〜2〇之芳基，可列舉笨 基、萘基等。 作為碳數7〜20之烷基芳基、及碳數7〜2〇之芳基烷基，可 列舉將上述烷基與芳基加以組合而得之基等。 作為式（A)所示之酚性化合物之具體例，例如可列舉·· 苯酚、鄰苯二酚、間苯二酚、甲氧基苯酚、乙氧基苯酚、 丙氧基苯酚、異丙氧基苯酚、丁氧基苯酚、異丁氧基苯 酚、第三丁氧基笨酚。 [化6]

式（B)中，t為0〜7之整數。較佳為〇〜3之整數，更佳為〇 或1。 為碳數1~20之院基、碳數2~20之稀基、喊數1〜20之 烷硫基、成環碳數3〜10之環烷基、成環碳數6〜20之芳基、 碳數7〜20之炫基芳基或碳數7~20之芳基烧基。t為2以上 時，複數個R1G2可不同。作為R1G2之具體例，可列舉式（A) 所列舉之基。作為碳數1〜20之烷硫基中之烷基之具體例， 155817.doc -21- 201141948 可列舉式(A)所列舉之基。 作為式（B)邱·- 基荠。 不之酚性化合物之具體例，例如可列舉羥 [化7] ^ι^ι〇3)υ (C) 式（C)中，U為1〜5之整數。較佳為1〜3’更佳為卜 η 1 03 ^ ^ 為齒素原子、碳數卜“之烷基、碳數2〜2〇之烯基、 ，數1〜2G之垸硫基、碳數3〜1()之環烧基成環碳數㈣之 方基妷數7〜20之烷基芳基、碳數7〜20之芳基烷基或 C〇〇H基。u為2以上時，複數個Ri〇3可不同。作為Rl〇3之具 體例，可列舉式（A)所列舉之基。作為碳數丨〜2〇之烷硫基 中之烷基之具體例，可列舉式（A)所列舉之基。作為函素 原子，可列舉氟原子、氣原子、溴原子、碘原子。 作為式（C)所示之化合物之具體例，例如可列舉：鄰甲 酚、間曱酚或對甲酚、鄰乙酚、間乙酚或對乙酚、鄰丙 齡、間丙酚或對丙酚、鄰丁酚、間丁酚或對丁紛、鄰氣苯 齡、間氣苯酚或對氣苯酚、水揚酸、羥基笨甲酸。 [化8]

式（D)中，v為0〜6之整數。v較佳為〇。 155817.doc • 22· 201141948 R104為烴基、令雜-林 t 3雜原子之烴基、鹵素原子、羧酸基、胺 基、S Η基、酿 丞、或羥基，ν為2以上時，複數個r1Q4可 相同亦可不同β 基可列舉：碳數1〜20之烧基、碳數2〜20之烯 土成裒炭數3〜10之環炫基、成環碳數6〜20之芳基、碳數 7〜20之院基方基或碳數7〜2q之芳基烧基等。較佳例與式 (A)相同。作為雜原子’可列舉硫原子、氧原子、氣原子 或鹵素原子。 式(D)所示之酚性化合物較佳為具有不相互鄰接之2個以 上經基。 乍為式（D)所示之盼性化合物之具體例，例如可列 舉：1，6萘二醇、2,6萘二醇、2,7萘二醇。 作為式㈧〜式(D)以外之化合物，可較佳地列舉酚樹 脂、聚酚及聚（羥基苯乙烯）。 藉由使用該等⑻具有朌性經基之化合物，而可獲得電 導度較大之薄膜，可直接用作有機薄膜電晶體之源極電極 及波極電極。物質之電導度係由式. σ=βημ η為載子密度、μ為移動 上述電導度之增大取決 (此處，σ為電導度、e為元電荷 度）表示’詳細研究之結果可知 於載子密度及移動度之兩者之增大。並且可知，載子密度 之增大在製作有機薄膜電晶體時會增大源極電極及/或没 極電極與和其接觸之有機半導體薄膜之相互作用 一步增大低電壓化效果。 ，藉此進 155817.doc •23· 201141948 (b)具有酚性羥基之化合物之添加量相對於上述（a)經質 子化之經取代或未經取代之聚苯胺複合物，通常為 0.01〜1000質量％，較佳為0.5〜500質量％之範圍。又，（b) 具有酚性羥基之化合物於組合物之溶液整體中所占之莫耳 濃度較佳為0.01 m〇l/L〜5 m〇l/L之範圍。更佳為〇 〇5 mol/L〜1 moi/L之範圍。 (b)具有酚性羥基之化合物具有使電導度增大之效果。 通常於（b)具有雜㈣之化合物之濃度較低的區域，存在 其濃度越高電導度越增大之傾向，但若過多，則作為輔助 材料之（b)具有酚性羥基之化合物會比聚苯胺主體更多地存 在於膜中，而有可能於濃度較高之區域電導度隨著濃度反 而減少。又，有可能成為組合物之均勻性受損之材料，或 者於揮發去除時需要大量的熱或時間等勞力，結果成為電 氣特性受損之材料。 包含（a)聚苯胺複合物、及（b)具有酚性羥基之化合物之 本發明所用之組合物（導電性聚苯胺組合物），可於以溶解 於水不混和性有機溶劑之狀態獲得之（a)聚苯胺複合物中添 加（b)具有酚性羥基之化合物而獲得。具體而言既能以固 體狀態或液狀添加（b)具有酚性羥基之化合物，亦能以溶解 或懸浮於水不混和性溶劑中之狀態添加。較佳為以添加後 亦成為溶解之狀態之方式選擇適合之溶劑添加法。 本發明中所用之導電性聚苯胺組合物中除了上述成分 外，亦可於不損及作為有機TFT之源極電極或汲極電極的 功能之範圍内，根據目的添加其他樹脂、無機材料、導電 1558I7.doc •24- 201141948 性材料、硬化劑、或塑化劑等。 其他樹知例如係為了黏合劑基材或塑化劑、基質基材等 =添加，作為其具體例，例如可列舉：聚乙稀或聚丙稀等 聚烯烴、氣化聚烯烴、聚笨乙烯、聚酯、聚醯胺、聚縮 酸聚碳酸自曰、聚乙二醇、聚氧化乙稀、聚丙稀酸、聚丙 烯酸醋1甲基丙稀酸醋、聚乙烯醇等。較佳為氣化 烴。 又亦可代替樹脂或與樹脂一起使用環氧樹脂、胺基曱 酸醋樹脂、_脂等可形成熱硬化性樹脂之前驅物。 、無機材料例如係為了提高強度、表面硬度、尺寸穩定性 以及其他機械物性等而添加，作為其具體例，例如可列 舉 氧化碎（S1丨1ca)、氧化鈦（titania)、氧化铭（aiumina) 導電I·生材料係於需要進—步提高聚苯胺組合物之導電性 時使用。作為其具體例，可列舉：Ag、Au、&、^、

Al、Ti等之金屬微粒子，IT〇或c(碳）等之粒子。 度、表面硬度、尺寸穩定性以 作為其具體例，例如可列舉： 烯酸酯系單體與光聚合性起始 硬化劑例如係為了提高強 及其他機械物性等而添加， 紛樹脂等熱硬化劑、使用丙 劑之光硬化劑等。 *塑化劑例如係為了提高拉伸強度或彎曲強度等機械特性 等而添加’作為其具體例，例如可列舉鄰笨二甲酸醋類或 磷酸酯類等。 再者’本發明所用之聚笨胺組合物中，⑼具有盼性經 155817.doc •25- 201141948 基之化合物並非以溶劑而是以推雜劑之形態存在 酚性羥基之化合物為换 八有 性羥基之化合物之太狢明 酚 發月之組合物製造的成形體與未添加 其之成形體相比電導率北 半非常尚，因此會殘留（b)具有酚性羥 基之化合物。即， 右（b)具有酚性羥基之化合物僅僅為溶 d ,則形成成形體時， ^糟由加熱而容易揮發去除。但是以 摻雜劑形態存在時，會帶常 町會帶電’因此為了自聚苯胺去除，而 *要較大此量’藉由使其揮發之程度的加熱而去除不了。 作為將導電性聚苯胺組合物塗佈於有機半導體層等基材 之方法’可使用：澆鑄法、喷霧法、浸塗法刮刀法棒 塗法、旋塗法、網版印刷、凹版印刷法等公知之一般的方 法。於去除水不混和性有機溶劑時，進行加熱而使有機溶 劑揮發即可。作為使水不混和性有機溶劑揮發之方法，例 如於空氣流下250t：以下、較佳為⑼^⑼七之溫度下加 熱’進而視需要於減壓下加熱。再者，加熱溫度及加熱時 間並無特別限制，根據所用之材料適當選擇即可。作為將 導電性聚苯胺組合物塗佈於有機半導體層等基材而形成電 極之方法，具體而言，例如可列舉如後述實施例所示之使 用分注器進行塗佈之方法。 (有機半導體層） 本發明之有機薄膜電晶體中之有機半導體層所用之有機 半導體並無特別限制。可使用公知之有機薄膜電晶體所用 之有機半導體。以下表示具體例。 (有機半導體層所使用之材料） 155817.doc •26· 201141948 為了獲得較高之場效移動度，通常使用結晶性材料。具 體可例示如下之材料。 可列舉：（1)萘、蒽、稠四苯、稠五笨、稠六苯、稠七苯、 酋、蔻、疾、芘、苯并芘、corannulene、卵苯（〇vaiene)、 聯伸二笨、菲、戊芬（pentaphene) '螺烯（helicene)等可具 有取代基之縮合多環芳香族類； (2) 例如1,4-雙苯乙烯基苯、Μ·雙（2_曱基笨乙烯基）苯' 1，4-雙（3-曱基苯乙烯基）苯（4MSB)、匕心雙^·甲基苯乙烯 基）苯、聚苯乙炔等以C6H5-CH=CH-C6H5所表示之具有苯 乙稀結構之化合物、此種化合物之寡聚物或聚合物·， (3) 以下所示之含噻吩環之化合物 a. a-4T、α-5Τ、α-6Τ、α-7Τ、α-8Τ之衍生物等可具有取代 基之噻吩寡聚物 b. 聚己基噻吩、苐-聯噻吩共聚物（F8T2)等噻吩系高分子等 噻吩系高分子 c. 雙苯并噻吩衍生物' a，a，_雙（二噻吩并[3,n 2，，3,_引噻 吩）、二噻吩并噻吩-噻吩之共寡聚物、五噻吩并苯等縮合 寡聚噻吩，特佳為具有噻吩并苯骨架或二噻吩并笨骨架之 化合物、二苯并噻吩并苯并噻吩衍生物； (4) 硒吩寡聚物，無金屬酞菁、銅酞菁、鉛酞菁、鈦氡酞 菁…卜啉始，、苯并外啉等外啉類，四硫富瓦浠 (TTF，tetrathiafUlvalene)及其衍生物，紅勞烯及其衍生物 等； (5) 四氰基酿二甲烧（TCNQ)、^从匕四氛基^酿 155817.doc -27- 201141948 二甲烷（TCNNQ)等醌寡聚物，C60、C70、PCBM等富勒烯 類’ N，N’-二苯基-3,4,9，10-茈四曱酸二醯亞胺、n，N'_二辛 基-3,4,9，l〇-茈四甲酸二醯亞胺（C8-PTCDI)、NTCDA、 1，4,5,8-萘四羧基二醯亞胺（NTCDI)等四羧酸類等； (6) 呋喃、二苯并呋喃、吡咯、咪唑等其他可具有取代基之 雜芳香族化合物及以其為母體之縮合體芳香環化合物； (7) 輪烯（annulene)、奠、環戊二烯基陰離子、環庚三烯基 陽離子（卓鏽離子（tr0pylium i〇n))、革酮（trop〇ne)、二茂金 屬、環戊烯並[cd]七曜稀（Cyclopenta[cd]pleiadene亦即 acepleiadylene)等可具有取代基之非苯系芳香族化合物及 以其為母體之縮合體芳香環化合物。 該等化合物中，HOMO能階越大（即游離電位（ip)越大）， 則低電壓化之效果越高。即具有較大之HOMO能階之化合 物的電洞之注入障壁較高，容易實現高電壓化，原因是藉 由將本發明之聚苯胺組合物接觸而使用，而使注入障壁降 低之效果較大。如上所述’對於p型有機薄膜電晶體而 。，作為源極、沒極電極，標準的是使用Au，於有機半導 體之HOMO能階大MAu之功函數時，有機薄膜電晶體之驅 動電壓會高電壓化。因此，於使用H〇M〇能階大於Au、且 電洞之注入障壁較高之有機半導體之有機薄膜電晶體中， 特佳為將本發明之聚苯胺組合物用作源極、汲極電極，低 電壓化之效果顯著。由於Au之功函數值為51 eV，因此較 理想的是使用有機半導體之HOMO能階具有其以上之值的 材料。作為滿足上述條件之有機半導體材料，可列舉以下 155817.doc -28- 201141948 者。 可具有取代基之萘、蒽、稠四苯、起、蔻、疾、祐、笨 并芘、心環烯（corannulene)、卵苯、聯伸三苯、菲戊 芬、螺烯、二苯并蒽、二苯并筷、二笨并苞等直線縮合之 芳香環數為四個以下之化合物； 可具有取代基之由C6H5_CH=CH-C6H5表示之具有笨乙稀 結構之化合物、此種化合物之5個以下之寡聚物，雙笨并 噻吩衍生物、α，α，-雙（二噻吩并[3,2-b : 2，，3,_d]噻吩）、二噻 吩并噻吩-噻吩之共寡聚物、五噻吩并笨等縮合募聚噻吩 特別是具有噻吩并苯骨架或二噻吩并苯骨架之化合物、二 苯并噻吩并苯并噻吩衍生物，呋喃、二笨并呋喃、吡咯、 味。坐等其他可具有取代基之雜芳香族化合物及以其為母體 之縮合體芳香環化合物，輪烯、f、環戊二烯基陰離子、 環庚二稀基陽離子（卓鏽離子）、革酮、二茂金屬、 aCepleiadylene等可具有取代基之非笨系芳香族化合物及 以其為母體之縮合體芳香環化合物中直線縮合之芳香環數 為四個以下之化合物。 將該等芳香環直線縮合之數限制在4個以下之材料其 共輛長較短而HOMOM較大。藉由將該等有機半導體與 導電性聚苯胺組合物接合而產生相互作用從而達成低電壓 化。至於相互作用’由於導電性聚苯胺組合物中之有機質 子酸或其鹽⑴成為主要之功能D ’因此即便*添加作為 其他摻雜劑的（b)具㈣性㈣之化合物亦會表現出低電壓 效果。藉由添加（b)具有酹性羥基之化合物，導電性聚笨胺 155817.doc •29· 201141948 組合物之導電性急遽地提高， 制在較小水平，“卜^= 為電極之電壓降低抑 在較u千此外（b)具有盼性經基之化合物會進—步促 進有機質子酸或其鹽⑴與有機半導體之相互作用。 (基板） 古本發明通常於基板上形成閘極電極等。基板係承擔支持 有機薄膜電晶體之結構之作用者，作為材料，除了玻； 外，亦可使用金屬氧化物或氮化物等無機化合物_ (PET(聚對本—f酸乙二酷）、pEs(聚驗碾）、ρ。（聚碳酸醋） 等）或金屬基板或該等複合物或積層體等q，於利用基 板以外之構成要素可充分支持有機薄膜電晶體之結構時， '、。吏用基板又’作為基板之材料，多數使用矽（Si) 晶圓。此時’可將Si本身用作閘極電極兼基板。又，亦可 將Si之表面氧化形成叫而有效用作絕緣層。此時，亦有 ;基板兼閘極電極之S1基板上形成Au等金屬層作為導線連 接用電極之情況。 (閘極電極） 作為本發明之有機薄膜電晶體中之閘極電極之材料，若 為導電性材料’則並無特別限定，可使用：鉑、金、銀、 錄鉻、銅、鐵、踢、含録錯、鈕、銦、16、蹄、銖、 銀紹、釕、錯、銦、鶴、氧化錫録、氧化銦錫（ιτ〇)、 摻氟氧化鋅、鋅、碳、石墨、玻璃石墨、銀漿及碳漿、 #鈹、鈉、鎂、鉀、鈣、钪、鈦、錳、锆、鎵、鈮、 鈉鈉-鉀合金、鎂、鋰、鋁、鎂/銅混合物、鎂/銀混合 物、鎂/鋁混合物、鎂/銦混合物、鋁/氧化鋁混合物、鋰/ 155817.doc 201141948 紹混合物等，該等藉由減鐘法或真空蒸錄法而成膜。 間極電極又:Γ使用包含上述導電性材料之溶液、漿料、 …墨、分散液等流動性電極材料而形成。又，作為上 二性電:材料中之溶劑或分散介質，為了抑制對有機二 體之知傷，較佳為含有水6”量％以上、較佳為 以上之溶劑或分散介質。作為含有金屬微粒子之分散物， 例如可使用公知之導電性毁等’較佳為通 一一 一⑽之金屬微粒子之分散物。作： 該金屬微粒子之材料，例如可使錢、金、銀、錄、絡 銅、鐵、錫、含録斜、组、銦、纪、碲、鍊、銀、銘、 釕、鍺、錮、鶴、辞等。 較佳為’使用主要包含有機材料之分散穩定劑，將該等 金屬微粒子分散於水或任意有機溶劑之分散介Η，並使 用所得之分散物㈣成電極4為此種金屬微粒子之分散 物之製&方法’可列舉：氣相蒸發法、藏錢法、金屬蒸氣 ^成法等物理性生成法，或膠體法'共沈澱法等於液相中 還原金屬離子而生成金屬微粒子之化學性生成法，較佳 為，日本專利特開平11-76800號公報、日本專利特開平u_ 80647號公報、曰本專利特開平u_319538號公報、曰本專 利特開2000-239853號公報等中所揭示之膠體法，日本專 利特開2001-2541 85號公報、日本專利特開2〇〇1_53〇28號公 報、日本專利特開2001-35255號公報、曰本專利特開2〇〇〇_ 124157號公報、曰本專利特開2〇〇〇_123634號公報等所記 載之氣相蒸發法。 155817.doc 201141948 使用該等金屬微粒子分散物形成閘極電極，使溶劑乾燥 後視需要於1GG°C〜扇。C、較佳為150t〜2〇〇t之範圍内加、 熱成形狀藉此使金屬微粒子熱融冑，而可形成具有目 標形狀之電極圖案。 進而，亦較佳為使用藉由摻雜劑等來提高導電率之公知 之導電性聚合物，例如亦可較佳地使用：導電性聚苯胺、 導電性聚°比"電性聚嗟吩(聚二氧乙基嗓吩與聚笨乙 烯續酸之錯合物#)、聚二氧乙基㈣（PEDQT)與聚苯乙稀 續酸之錯合物等。上述導電性聚苯胺只要對間極電：具Γ 導電性即可’本發明中，並不限定於源極.沒極電極中所 用之導電性聚苯胺。 (源極電極•汲極電極） 一本發明之有機薄膜電晶體中源極電極與沒極電極之至少 者由上述導電性聚笨胺組合物形成之聚苯胺膜，發揮其 作用。但於聚苯胺膜之電阻較高時，於其上再藉由電阻較 低之材料進行被覆，或者鄰接設置電阻較低之材料而形成 輔助電極，藉此可避免供電時之電力損失。作為此種電阻 較低之材料，刊樣使用上述閘極電極中所用之材料。 作為上述輔助電極之形成方法，例如可列舉：篆鍍、電 :束蒸链、濺錄、大氣壓電浆法、離子電錢、化學氣相蒸 -電鑛、無電解鑛敷、旋塗、印刷或喷墨等方法。又， 輔助電極視需要可進行圖案化，圖案化之方法有·使用公 ^之光微影法或剝離法將使用上述方法而形成之導電性二 進订電極形成之方法，藉由熱轉印、喷墨等在紹或銅等 155817.doc •32- 201141948 之金屬vl上形成抗钱劑而進行蝕刻之方法。又可藉由噴 墨法直接將導電性聚合物之溶液或分散液、含金屬微粒子 之刀散液等進行圖案化，亦可藉由微影法或雷射剝蝕等而 由塗佈膜形成。進而亦可使用藉由凸版、凹版、平版、網 版印刷等印刷法將含有導電性聚合物或金屬微粒子之導電 性油墨、導電性漿料等進行圖案化之方法。 如此形成之輔助電極之膜厚較佳為〇 2 nm〜1〇 μπι、更佳 為4 nm〜300 nm之範圍。若為該較佳之範圍内則不會出 現因膜厚較薄而電阻變高或者產生電壓降低之情況。又， 由於不過厚而膜形成不會花費時間，於積層保護層或有機 半導體層等其他層時，可不產生階差而均勻地形成積層 膜。 並非由導電性聚苯胺組合物形成之源極電極或汲極電極 可由公知之材料形成。 (絕緣體層） 作為本發明之有機薄膜電晶體中之絕緣體層之材料，若 為具有電氣絕緣性且可形成為薄膜者，則並無特別限定， 可使用金屬氧化物（切之氧化物）、金屬氮化物（含石夕之氮 化物）、高分子、有機低分子等在室溫下之電阻率為1〇 ncm以上之材料’特佳為比介電係數較高之無機氧化物皮 膜。 作為金屬氧化物’可列舉：氧化矽、氧化鋁、氧化鈕、 氧化鈦、氧化錫、氧化釩、_貝鳃、錯鈦酸鋇、鍅鈦酸 鉛、鈦酸鉛鑭、鈦酸锶、鈦酸鋇、氟化鋇鎂、氧化鑭、氟 155817.doc •33· 201141948 氧化物、氧化鎂、氧化鉍、鈦酸鉍、氧化鈮、鈦酸鳃鉍、 钽酸勰鉍、五氧化钽、鈕鈮酸鉍、三氧化二釔及該等之組 合’較佳為氧化矽、氧化鋁、氧化钽、氧化鈦。又，亦可 較佳地使用氮化矽（Si#4、SixNy(x、y>〇))、氮化鋁等金 屬氮化物。 進而，絕緣體層可由包含金屬烷氧化物之前驅物質形 成，將該前驅物質之溶液被覆於例如基板，對其進行包括 熱處理之化學溶液處理，藉此形成絕緣體層。作為上述金 屬烷氧化物之金屬，例如選自過渡金屬、鑭系、或主族元 素，具體可列舉：鋇（Ba)、鋰（Sr)、鈦（Ti)、鉍（Bi)、鈕 (Ta)、锆（Zr)、鐵（Fe)、鎳（Ni)、猛（Mn)、鉛（pb)、鑭 (La)、經（Li)、鈉（Na)、鉀（κ)、麵（Rb)、鉋（Cs)、鲂（Fr)、 鈹（Be)、鎂（Mg)、鈣（Ca)、鈮（Nb)、鉈（T1)、汞（Hg)、銅 (Cu)、鈷（Co)、鍺（Rh)、銃（Sc)及釔（γ)等。又，作為上述 金屬烷氧化物之烷氧化物，例如可列舉：由包括甲醇乙 醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇等之醇類，及包括甲氧 基乙醇、乙氧基乙醇、丙氧基乙醇、丁氧基乙醇、戊氧基 乙醇、庚氧基乙醇、甲氧基丙醇、乙氧基丙醇、丙氧基丙 醇、丁氧基丙醇、戊氧基丙醇、庚氧基丙醇之烷氧基醇類 等衍生者。 本發明中，若由如上所述之材料構成絕緣體層，則絕緣 體層中容易發生分極，而可減少電晶體動作之臨限電壓。 又’上述材料中特別是亦可由Si3N4、SixNy、si()Nx (X、y>〇)等氮化矽形成絕緣體層。 155817.doc •34- 201141948 作為使用有機化合物之絕緣體層，亦可使用：聚醯亞 胺、聚醯胺、聚酯、聚丙烯酸酯、光自由基聚合系、光陽 離子聚合系光硬化性樹脂、含有丙烯腈成分之共聚物、聚 乙烯笨酚、聚乙烯醇、酚醛清漆樹脂、及氰基乙基普魯蘭 等。 此外除了壤、聚乙稀、聚氣芘、聚對苯二甲酸乙二酯、 聚甲醛、聚氣乙烯、聚偏二氟乙烯、聚曱基丙烯酸甲酯、 聚砜、聚醯亞胺、氰基乙基普魯蘭、聚（乙烯苯酚）(pvp)、 聚（甲基丙烯酸曱酯）(PMMA)、聚碳酸酯（PC)、聚苯乙烯 (ps)、聚烯烴、聚丙烯醯胺、聚（丙烯酸）、酚醛清漆樹 月曰、可溶酚醛樹脂、聚醯亞胺、聚二曱苯、環氧樹脂以 外，亦可使用普魯蘭等具有較高介電常數之高分子材料。 作為絕緣體層中所用之有機化合物材料、高分子材料， 特佳為具有斥水性之有機化合物，藉由具有斥水性，而可 抑制絕緣體層與有機半導體層之相互作用，並且利用有機 半導體本來所具有之凝聚性來提高有機半導體層之結晶性 並提高裝置性能。作為此種例，可列舉：Yasuda等人Jpn J’ Appl. Phys. Vol. 42 (2003) pp. 6614-6618所記載之聚對 甲本衍生物或 Janos Veres 等人 Chem. Mater.、Vol. 16 (2004)、pp. 4543_4555所記載者。又，於採用圖i及圖4所 不之頂部閘極結構時，若將此種有機化合物用作絕緣體層 之材料，則可減小對有機半導體層造成之損傷而進行成 膜’因此為有效之方法。 上述絕緣體層可為使用複數種如上所述之無機或有機化 155817.doc •35- 201141948 合物材料之混合層’亦可為該等材料之積層結構體。此 時’視需要亦可藉由將介電常數較高之材料與具有斥水性 之材料混合、或者進行積層而控制裝置之性能。 又，上述絕_層可㈣極氧化膜職，或者亦可包含 該陽極氧化膜而構成。陽極氧化膜較佳為進行封孔處理。 陽極氧化膜係藉由利用公知方法將可實現陽極氧化之金屬 進行陽極氧化而形成。作為可進行陽極氧化處理之金屬， 可歹J舉紹或组’陽極氧化處理之方法並無特別限制，可使 用公知方法。藉由進行陽極氧化處理而形成氧化被膜。作 為陽極氧化處理所用之電解液，若為可形成多孔質氧化皮 膜，則可使用任意者，通常可使用：硫酸、鱗酸、草酸、 鉻酸、硼酸、胺基磺酸、苯磺酸等或將2種以上之該等酸 加以組合而成之混酸或該等酸之鹽。陽極氧化之處理條件 會根據所使用之電解液而進行各種變化，因此無法一概而 論，通常較佳為，電解液之濃度為卜8〇質量％、電解液之 溫度5〜70。(：、電流密度0.5〜6〇 A/cm2、電壓hoov、電解 時間10秒〜5分鐘之範圍。較佳之陽極氧化處理係使用硫 酸、鱗酸或侧酸之水溶液作&電解液，#由直流電進行處 理之方法，亦可使用交流電。較佳為該等酸之濃度為5〜乜 質量％，較佳為以電解液之溫度2〇〜5〇t：、電流密度〇 5〜2〇 A/cm2進行20〜250秒之電解處理。 至於絕緣體層之厚度，若層之厚度較薄’則施加於有機 半導體之實效電塵變大，因此可降低裝置本身之驅動電 壓、臨限電壓，反之有可能源極_閘極間之攻漏電流變 155817.doc •36· 201141948 大。通常為1 nm〜5 μπι、較佳為$ Λ r 卞人丨土砀3 nm〜2 μπι、更佳為ίο。 nm〜1 μπι。 又，可於上述絕緣體層與有機半導體層之間實施任意之 配向處理》作為其較佳例，係對絕緣體層表面實施斥水化 處理等而減少絕緣體層與有機半導體層之相互作用從而提 高有機半導體層之結晶性的方法，具體可列舉以下方法： 使石夕烧偶合劑例如十八烧基三氣矽烷、三氯曱基矽氮烧、 或烷烴磷酸、烷烴磺酸、烷烴羧酸等自組化配向膜材料以 液相或氣相狀態與絕緣膜表面接觸而形成自組化膜後，適 度實施乾燥處理。又亦較佳為以下方法：為了用於液晶之 配向，而於絕緣膜表面設置由聚醯亞胺等構成之膜，並對 其表面進行摩擦處理。 作為上述絕緣體層之形成方法，可列舉：真空蒸鑛法、 分子束磊晶成長法、離子團束法、低能量離子束法、離子 電錢法、CVD法、滅鑛法、日本專利特開平U_61傷號公 報、曰本專利特開平u_1332〇5號公報、曰本專利特開 2000-121804號公報、日本專利特開2〇〇〇 1472〇9號公報、 曰本專利特開200CM 85362號公報所記载之大氣壓電漿法 等乾式製程，或喷塗法、旋塗法、刮塗法、浸塗法、澆鑄 法、輥塗法、棒塗法、模塗法等塗佈之方法，印刷或喷墨 等圖案化之方法等濕式製程，可根據材料進行選擇。濕式 製程可使用.將無機氧化物微粒子' 視需要使用界面活性 劑等分散助劑分散於任意有機溶劑或水中而得之液體進行 塗佈、乾燥之方法；或將氧化物前驅物、例如烷氧化物體 I55817.doc -37· 201141948 之溶液進行塗佈、乾燥之所謂的溶膠-凝膠法。 本發明之有機薄膜電晶體中之有機半導體層之膜厚並無 特別限制’通常為0.5 nm〜1 μπι，較佳為2 nm〜250 nm。 又’有機半導體層之形成方法並無特別限定，可應用公知 之方法’例如藉由分子束蒸鍍法（MBE法）、真空蒸鍍法、 化學蒸鍍、將材料溶解於溶劑之溶液的浸潰法、旋塗法、 澆鑄法、棒塗法、輥塗法等印刷、塗佈法及烘焙、電聚 合、分子束蒸鍍、由溶液之自組、及將該等加以組合之方 法，可使用如上所述之有機半導體層之材料而形成。若提 尚有機半導體層之結晶性，則會提高場效移動度，因此於 使用由氣相之成膜（蒸鍍、濺鍍等）時，較理想的是將成膜 中之基板溫度保持於高溫。該溫度較佳為5〇〜25〇它，更佳 為70〜150t…不論何種成膜方法，若於成膜後實施退 火’則可獲得高性能裝置，因此較佳。退火之溫度較佳為 50〜200 C ’更佳為70〜200。。’時間較佳為1〇分鐘〜12小 時，更佳為1〜1 0小時。 本發明之有機薄膜電晶體之形成方法並無特別限定， 據公知之方法即可，若根據所需之元件構成，使基板: 入、閘極電極形成、絕緣體層形成、有機半導體層形成 電荷注人層㈣、源極電極形成、_電極形成為止之 系列元件製作步驟完全不與大氣接觸而形成，則可防止【 與大氣接觸而由大氣中之水分或氧氣等對元件性能所造力 之阻礙，因而較佳。若迫不得已必須與大氣接觸時，削 佳為，將线半㈣層錢錢之步料定為完全不心 155817.doc -38· 201141948 氣接觸之步驟，於有機半導體層剛要成膜之前，將 機半導體層之面（例如為元件叫，於絕緣層上積層—部分 源極電極•沒極電極之表面）藉由紫外線照射、紫外線^ 氧照射、氧電聚、氬電漿等進行清潔化·活化後，積層有 機半導體層。進而’例如考慮到大氣中所含之氧氣、 對有機半導體層之影響，可於有機㈣電晶體元件之外周 面的整面或-部分形成阻氣層。作為形成阻氣層之材料: 可使用該領域中通常所使用者，例如可列舉：$乙烯醇、 乙烯-乙烯醇共聚物、聚氣乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氣三 氣乙烯等。進而亦可使用上述絕緣體層所例示之具有絕緣 性之無機物。 實施例 以下，列舉實施例、比較例對本發明進行更具體地說 明，但本發明並不受該等實施例任何限定。 再者，聚苯胺之分子量測定係藉由凝膠滲透層析法 (GPC)來確定。具體而言’使用TOSOH TSK-GEL GMHHR-乍為g柱使用〇.〇1 Μ之LiBr/N-甲基。比洛院鋼溶液，以 6〇C、流速〇·35 mL/分鐘進行測定。試料係注入ι〇〇吣之 0.2 g/L溶液，藉由260 nm之uv(ultraviolet，紫外線）進行 檢測。藉由作為標準之PS換算法算出平均分子量。 製造例1 :導電性聚苯胺組合物之製造 (1)經質子化之聚苯胺複合物之製造 於具備機械式攪拌機、滴液漏斗之1 L玻璃燒瓶中投入 曱苯1 〇〇 mL，並溶解Aerosol οτ(二異辛基磺基琥珀酸 155817.doc •39· 201141948 鈉；和光純藥工業公司製造）3.6 g與苯胺（和光純藥工業公 司製造）3.74 g。一面授拌該溶液，一面添加j n鹽酸3 〇〇 mL，藉由冰水浴冷卻燒瓶。於其中，藉由上述滴液漏斗 滴加將過硫酸銨5.36 g溶解於1 N鹽酸100 mL中而得之溶液 而開始苯胺之聚合。一面藉由冰水浴冷卻燒瓶一面進行聚 合反應，於18小時後停止攪拌。將反應溶液移至分液漏 斗，自分離為二層之反應溶液廢棄水相，將甲苯有機相藉 由離子交換水清洗2次，藉由1 N鹽酸溶液清洗2次。自包 含目標物之甲苯溶液減壓餾去揮發成分（有機溶劑），而獲 得經質子化之固體形狀聚苯胺複合物。 (2)聚苯胺複合物之分子量及組成 (2-1)分子量之測定 將上述（1)中所得之聚苯胺複合物再次溶解於甲苯，製 備以50 g/L之比例包含聚苯胺複合物之曱苯溶液。將該溶 液5 mL與1 N氫氧化鈉水溶液10 mL接觸混合，藉此析出不 溶於兩溶液之非導電性聚苯胺（所謂翠綠亞胺（emeraldine) 驗狀態）。將該非導電性聚苯胺過濾分離進行乾燥，使用 NMP(N-甲基吡咯烷酮）溶劑進行Gpc測定，結果可知以換 算重量平均分子量為614,〇〇〇 g/mo丨為非常高分子量體。 (2-2)聚苯胺與二異辛基磺基琥珀酸鈉之組成比 根據聚苯胺複合物所含之硫原子及氮原子之莫耳數比， 可算出聚苯胺複合物之摻雜率（聚苯胺與二異辛基磺基琥 拍酸納之組成比）》具體而言，藉由高頻燃燒法及CHN CORDER法，分別測定聚笨胺複合物中之硫原子之莫耳數 1558l7.doc -40 · 201141948 ⑻與氮原子之莫耳數（N)，將5除以N之值定義為摻雜率。 將上述（1)中所得之聚苯胺複合物〇25 g溶解於甲苯475 g、異丙醇0.25 g，於該溶液中添加己统25〇扯並進行授 拌。然後’藉由N〇.5C之濾紙進行自然過濾，將所採集之 固體成分進行減壓乾燥，藉此製備摻雜率測定用聚苯胺。 將該樣品藉由高頻燃燒法及CHN CORDER法進行分析，並 按上述順序算出摻雜率，結果為〇43。 (3)導電性聚苯胺組合物之製造 將上述（1)中所得之聚笨胺複合物再次溶解於甲苯，於 以50 g/L之比例含有聚苯胺複合物之甲苯溶液i 中添加 間甲酚1 mmol，而獲得間甲酚之濃度為約〇2m〇i/L之導電 性聚苯胺組合物（1)。 (4)導電性聚苯胺成形體之製造 將上述（3)中所得之導電性聚苯胺組合物於玻璃基板上 展開成14 mmx52 mm之範圍，於空氣流下於8(rc下進行3〇 分鐘乾燥，而製作厚度15 μηι之導電性塗佈膜使用 Loresta GP(二菱化學公司製造；四探針法之電阻率計）測 定固有傳導率。所得之塗佈膜之固有傳導率為318 S/cm。 又，將塗佈膜於大氣中藉由光電子分光裝置（理研計器（股） 製造之AC-3)測定HOMO能階，結果為4.9 eV。 實施例1.(有機薄膜電晶體之製造） 將玻璃基板藉由中性清潔劑、純水、丙酮及乙醇各超音 波清洗30分鐘’再進行臭氧清洗。藉由濺鍍法形成金（Au) 膜而形成厚度40 nm之閘極電極。繼而，將該基板設置於 155817.doc 41 201141948 熱CVD裝置之成膜部。另一方面，將作為絕緣體層原料之 聚對二曱苯衍生物[聚對氣二甲苯（parylene)](商品名；dix_ C、第三化成公司製造）250 mg加入玻璃皿，而設置為原料 之蒸發部。藉由真空泵將熱CVD裝置減壓至5 Pa後，將蒸 發部加熱至180。(：、將聚合部加熱至68(TC並放置2小時， 而於閘極電極上形成厚度丨μπ1之絕緣體層。繼而，將形成 有絕緣體層之基板設置於真空蒸鍍裝置（ULVAC公司製 造、ΕΧ-400)，以〇.〇5 nm/s之蒸鍍速度於絕緣體層上形成 M-雙（4-甲基苯乙烯基）苯（4MSB)膜，而形成厚度5〇 nmi 有機半導體層。繼而’使用分注器於有機半導體層上塗佈 製造例1中所製備之導電性聚苯胺組合物（1)，而製作厚度 200 nm之源極.汲極電極。此時，源極電極及汲極電極之 間隔（通道長度L)為300 μίη。又，以源極電極與汲極電極 之寬度（通道寬度W)為5 mm之方式進行成膜，而製作圖3 所示之構成之有機薄膜電晶體。 對所得之有機薄膜電晶體之閘極電極施加〇〜_1〇〇 v之閘 極電壓，並對源極-汲極間施加電壓而流通電流。所得之 有機薄膜電晶體係於有機半導體層之通道區域（源極_汲極 間）誘導出電洞，以p型電晶體形式而動作。其結果係電流 飽和區域中之源極-汲極電極間之電流的開/關比為 1.8x10。根據式（2)算出有機薄膜電晶體之電洞之場效移 動度KS及臨限電壓ντ ’結果μδ=〇 〇9 Cm2/Vs、ντ=-17 V。 又，根據上述式（1)，算出於線形區域中之場效移動度 μί，結果pL=0.085 Cm2/Vs。又，於大氣中藉由光電子分 155817.doc •42· 201141948 光裝置（理研計器（股）製造之AC_3)，對所得之上述4msb之 蒸鍵臈測定HOMO能階’結果為5.6 。 實施例2 於上述製造例1(3)中，將間甲酚之添加量設定為〇 2 mmol，並使用間曱酚之濃度約〇9 m〇1/Li導電性聚笨胺 組合物（2)，除此以外，以與製造例1(4)相同之方式獲得導 電性塗佈膜。將所得之塗佈膜自玻璃基板分離，而形成獨 立型膜。所得之獨立型膜之固有傳導率為59 s/cm。因此 使用導電性聚苯胺組合物（2)以與實施例丨相同之方式製作 有機薄膜電晶體。以與實施例丨相同之方式測定所得之有 機薄膜電晶體之各特性。將結果示於表1。 實施例3 於上述製造例1(3)中，使用苯酚丨mm〇1代替間曱酚，使 用苯紛之濃度約G.9 mol/L之導電性聚苯胺組合物（3)，除 此以外，以與製造例1(4)相同之方式獲得導電性塗佈膜。 所得之塗佈膜之固有傳導率為171 s/eme因此使用導電性 聚苯胺組合物(3)以與實施例!相同之方式製作有機薄膜電 晶體。以與實施m相同之方式測定所得之有機薄膜電晶 體之各特性。將結果示於表1。 實施例4 於上述製造例1(3)中使用4_曱氧基苯盼i _〇1代替甲 酚，使用4-曱氧基笨酚之濃度約〇 2 m〇1/Li導電性 組合物（4)，除此以外，以與製造例1(4)相同之方式獲得導 電性塗佈膜。所得之塗佈膜之固有傳導率為48 s/cm。因 155817.doc .43- 201141948 此使用導電性聚笨胺組合物（4)以與實施例〗相同之方式製 作有機薄膜電晶體。以與實施例1相同之方式測定所得之 有機薄膜電晶體之各特性。將結果示於表i。 實施例5 於上述製造例1(3)中使用4_甲氧基苯酚4 mm〇l代替曱 酚，並使用4-曱氧基笨酚之濃度約1〇 m〇1/L之導電性聚笨 胺組合物（5) ’除此以外，以與製造例1(4)相同之方式獲得 導電性塗佈膜。所得之塗佈膜之固有傳導率為279 S/cm。 因此使用導電性聚苯胺組合物（5)以與實施例丨相同之方式 製作有機薄膜電晶體。以與實施例丨相同之方式測定所得 之有機薄膜電晶體之各特性。將結果示於表i。 實施例6 於上述製造例1(3)中使用2·萘酚j mm〇i代替曱酚，並使 用2-萘酚之濃度約〇 2 ^^丨几之導電性聚苯胺組合物（6)，除 此以外，以與製造例1(4)相同之方式獲得導電性塗佈膜。 所付之塗佈膜之固有傳導率為122 s/em。因此使用導電性 聚苯胺組合物(6)以與實施例1相同之方式製作有機薄膜電 晶體。以與實施例i相同之方式測定所得之有機薄膜電晶 體之各特性。將結果示於表1。 實施例7 吏用3’10-一（十一燒基）二苯并[a，h]蒽作為形成有機半導 :層之有機半導體’除此以外，以與實施例ι相同之方式 .作有機薄膜電晶體1與實施例〗相同之方式測定所得 之有機薄膜電晶體之各特性。將結果示於表1。 1558l7.doc 201141948 又’將所得之有機薄膜電晶體之輸出曲線示於圖5。根 據圖5判明’於汲極電壓為〇 v附近區域（由圓圍住之部 分）’輸出曲線為直線且接觸電阻減少。 以與製造例1(4)相同之方式測定有機半導體之蒸鍍膜之 HOMO能階，結果為5 7 eV。 比較例1 以與實施例1相同之方式成膜至4]V[SB作為有機半導體 層。繼而’通過金屬遮罩形成50 nm厚之金膜，藉此以間 隔（通道長度L)為300 μπι之方式形成不相互接觸之源極電 極及没極電極。此時’以源極電極與汲極電極之寬度（通 道寬度W)成為5 mm之方式進行成膜而製作有機薄膜電晶 體。對所得之有機薄膜電晶體之各特性進行評價。將結果 示於表1。 比較例2 以與實施例7相同之方式，成膜至3，1〇_二（十二烷基）二 苯并O’h]蒽作為有機半導體層。繼而，通過金屬遮罩形成 50 nm厚之金膜，藉此以間隔（通道長度l)成為3〇〇 之方 式形成不#1接觸m主人層以及源極電極及没極電 極。此時，以源極電極與汲極電極之寬度（通道寬度w)成 為5 mm之方式進行成膜而製作有機薄膜電晶體。對所得之 有機薄膜電晶體之各特性進行評價H結果示於表卜 又，將所得之有機薄膜電晶體之輸出曲線示於圖6。根 據圖6可知’於汲極電壓為〇 v附近區域(由圓圍住之部 刀）輸出df折超出直線外，接觸電阻較大，脫離式 155817.doc -45· 20 4 94 【1<】 線形區域特性(式⑴） ^ > «t Ή轉> 扫 | 0.085 | 〇 <N 00 〇 〇 | 0.062 I 〇 | 0.034 Ο) 飽和區域特性(式(2)) 開/關比 1.8χ106 1.5χ106 | 0.92x106 | | 2.2Χ106 I 5.2x106 j [4.0x106 I 1.9x106 _I 3.1χ104 8.2χ105 臨限電 壓Vt [V] p 1 5 1 〇 〇 (N 〇 1 〇 cK 1 〇 ΓΟ 1 ON cs 〇 ΓΟ ΓΟ VO vd 飨"ε S 〇 〇 〇 〇 〇 〇 oo 0.065 有機半導體層 材料 4MSB 4MSB 4MSB 4MSB 4MSB 4MSB 3，10-二(十二 烷基)二苯并 [a，h]蒽 4MSB 3，10-二(十二 烷基)二笨并 [a，h]蒽 i-4 W ^ Ο) Os — in 00 — 00 — σν 寸 1 1 (b)具有酚性羥基 之化合物 間甲酚 間甲酚 苯酚 4-甲氧基苯酚 4-曱氧基笨酚 2-萘酚 間曱酚 1 1 源極電極·汲極電極 聚苯胺组合物(1) 聚苯胺組合物(2) 聚笨胺組合物(3) 聚苯胺組合物(4) 聚笨胺組合物(5) 聚笨胺組合物(6) 聚笨胺組合物(1) 3 < 3 < 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 比較例1 ! 比較例2 • 46- 155817.doc 201141948 根據實施例及比較例明確可知，將特定導電性聚苯胺組 合物用於源極、汲極電極之本發明之有機薄膜電晶體，可 達成低電壓驅動，可獲得移動度亦較高者。 產業上之可利用性 本發明之有機薄膜電晶體藉由源極電極及汲極電極之至 少一者使用特定導電性聚苯胺組合物，而驅動電壓較低， 響應速度（驅動速度）為高速，並表現出作為電晶體之較高 性能。 上述詳細地說明了幾個本發明之實施形態及/或實施 ’但業者明白’在不實質脫離本發明之新穎性指示及效 之情況下，纟易對該等例示之實施形態及/或實施例實 施大量之變更。因此， 圍。 該等大量之變更包含於本發明之範 將該說明書所記载之文獻之内容全部引用至此 【圖式簡單說明】 圖1係表示本發明之有機薄膜電晶體 A)的圖； 之一實施形態（元件 圖2係表示本發明之有機薄膜電 件B)的圖； 體之其他實施形態（元 圖3係表示本發明之有機薄獏電晶體 件C)的圖； 之其他實施形態（元 件D)的圖； 圖4係表示本發明之有機薄膜電晶體

之其他實施形態（元 晶體之輸出曲線的 155817.doc -47· 201141948 圖；及 圖6表示比較例2之有機薄膜電晶體之輸出曲線的圖。 【主要元件符號說明】 1 有機薄膜電晶體 10 基板 20 源極電極 30 汲極電極 40 有機半導體層 50 絕緣體層 60 閘極電極 155817.doc -48-

Claims (1)

1. 201141948 七、申請專利範圍： 1. 一種有機薄膜電晶體，其至少具有閘極電極、源極電 極、汲極電極、絕緣體層及有機半導體層； 源極電極及汲極電極之至少一者包含含有下述成分（a) • 及Ο)之導電性聚苯胺組合物： - (a)經下述式（1)所示之有機質子酸或其鹽質子化之經取代 或未經取代之聚苯胺複合物： M(XCR4(CR52C00R6)C00R7)p (I) {式中， Μ為氫原子或有機或無機游離基， X為酸性基， R及R5分別獨立為氫原子、烴基或基（此處，r8 為烴基’ 3個R8可相同亦可不同）， R及R7分別獨立為可具有取代基之碳數4以上之煙義 或-(R90)q-R1Q基[此處，R9為烴基或亞矽烷基，r1G為氫 原子、烴基4Rn3Si-(Rn為烴基，3個R"可相同亦可不 同）’ q為1以上之整數]， p為Μ之價數}; . (b)具有酚性羥基之化合物。 • 2.如請求項1之有機薄膜電晶體，其中上述式⑴所示之有 機質子酸或其鹽係下述式（11)所示之磺基琥珀酸街 物： ’ M(03SCH(CH2C00R12)C00R13)m (Π) {式中， 155817.doc 201141948 Μ為氫原子或有機或無機游離基， R12及R13分別獨立為可具有取代基之碳數4以上之烴基 或_(R140)r-R15基[此處，R14為烴基或亞矽烷基，Ri5為氫 原子、烴基或Ru3Si-基（此處，R16為烴基，3個R16可相 同亦可不同），r為1以上之整數]， m為Μ之價數}。 3.如請求項1或2之有機薄膜電晶體，其中上述（b)具有酚性 經基之化合物為下述式（A)所示之化合物： [化1]

   (式中，s為0〜5之整數； RlQ1為氫原子、碳數1~20之烷基、碳數2〜20之稀基、 成環碳數3〜10之環烷基、成環碳數6〜20之芳基、碳數 7〜20之烷基芳基或碳數7〜2〇之芳基烷基，3為2以上時， 複數個R1()I可相同亦可不同）。 4.如請求項1或2之有機薄膜電晶體，其中上述（b)具有酚性 經基之化合物為下述式（B)所示之化合物： [化2]

   (式中’ t為0〜7之整數； R1G2為碳數1〜20之烷基、碳數2〜20之烯基、碳數^0 155817.doc 201141948 之烷硫基、成環碳數3〜10之環烷基、成環碳數6〜20之芳 基、碳數7〜20之烷基芳基或碳數7〜20之芳基烷基，t為2 以上時，複數個R102可相同亦可不同）〇 5.如請求項1或2之有機薄膜電晶體，其中上述（…具有酚性 羥基之化合物為下述式（C)所示之化合物： [化3]

   1 0 3 R 為鹵素原子、碳數1〜20之烷基、碳數2〜20之稀 基、碳數1〜20之烷硫基、成環碳數3〜10之環烷基、成環 碳數6〜20之芳基、碳數7〜20之烷基芳基、碳數7〜2〇之芳 基烧基或COOH基，u為2以上時，複數個R丨03可相同亦可 不同）。 6.如請求項1或2之有機薄膜電晶體，其中上述具有酚性 經基之化合物為下述式（D)所示之化合物： [化4]

   (式中，v為〇〜6之整數； R為烴基、含雜原子之烴基、齒素原子、叛酸基、 胺基、SH基、磺酸基、或羥基，v為2以上時，複數個 155817.doc 201141948 r1Q4可相同亦可不同）。 7·如請求項1或2之有機薄膜電晶體，其中上述（b)具有紛性 羥基之化合物係選自由苯酚、鄰甲酚、間甲酚或對曱 酚、鄰苯二酚、間苯二酚、氣苯酚、水揚酸、羥基笨甲 酸、羥基萘、酚樹脂、聚酚及聚（羥基苯乙烯）所組成群 中之1種以上。 8.如請求項1或2之有機薄膜電晶體，其中上述有機半導體 層之HOMO能階大於Au之HOMO能階。 155817.doc