TWI290734B - Electronic device, method of manufacturing an electronic device, and electronic apparatus - Google Patents

Electronic device, method of manufacturing an electronic device, and electronic apparatus Download PDF

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TWI290734B
TWI290734B TW094130951A TW94130951A TWI290734B TW I290734 B TWI290734 B TW I290734B TW 094130951 A TW094130951 A TW 094130951A TW 94130951 A TW94130951 A TW 94130951A TW I290734 B TWI290734 B TW I290734B
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Takashi Masuda
Hiroshi Takiguchi
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Description

1290734 (1) * 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於電子裝置、電子裝置之製造方法及電子 機器。 【先前技術】 近年來,以作爲取代使用無機半導體材料之薄膜電晶 • 體的裝置而言,所注目的有使用有機半導體材料之薄膜電 晶體(例如,參照專利文獻1 )。 如此之薄膜電晶體是設置有有機半導體層,使接觸於 源極電極及汲極電極。 一般而言,源極電極及汲極電極因由金屬材料所構 成,故活性(與有機物之反應性)爲高。因此,在該些電 極,和構成有機半導體層之有機半導體材料之間,產生反 應,有機半導體材料則變質、惡化,其結果則有薄膜電晶 • 體之特性則隨時間變化而惡化的問題。 [專利文獻]日本特開2004-6728號公報 【發明內容】 本發明·之目的,是在於提供一種特性優良,並且防止 特性隨時間變化而惡化之裝置,及製造此電子裝置之電子 裝置之製造方法及電子機器。 上述之目的是藉由下述發明所達成。 本發明之電子裝置,是具有一對電極和有機半導體層 -4- 1290734 冑 G9413G951 號專利 t請案 ————
- 中文說明書修正頁民國96年5月21曰r月>1 R ΊΤ1 ▲ 之電子裝置,其特徵爲:在上述一對電極中之至少一方之 電極表面,具有結合含有非共軛系有機化合物之有機化合 物而所構成之有機膜。 < 依此’可取得特性優良,並且防止特性隨時間變化而 A 惡化之電子裝置。 本發明之電子裝置中,上述一對電極各構成源極電極 及汲極電極,並且,爲具備有在上述有機半導體層施加電 φ 場的閘極電極爲佳。 本發明之電子裝置雖然可適用於各種,但以適用於電 晶體爲佳。 本發明之電子裝置中,上述有機化合物是具有與上述 電極結合的結合基,在形成有上述有機膜之電極表面上, 具有上述結合基不結合之部分爲佳。 藉此,可更有效率執行接收經由電極和有機半導體層 之間之有機膜的電荷。 ^ 本發明之電子裝置中’上述有機化合物是具有與上述 電極結合的結合基,在形成有上述有機膜之電極表面上, 又殘存有上述上述結合基能結合之部分爲佳。 依此,可更有效率執行接收經由電極和有機半導體層 之間之有機膜的電荷。 本發明之電子裝置中,上述有機化合物是具有與上述 電極結合之結合基,該結合基爲SH基爲佳。 SH基因與金屬之間,可形成特強之結合,故藉由使 用具有S Η基之有機化合物當作結合基,則可得到對電極 -5- 1290734 齡又Μ _傷正·頁 - _____^一一一^.‘L________________UJ丄..丨丨丨丨丨丨,丨丨丨丨 ---ητ··· _丨_ (3) _ 密著性高之有機膜。 本發明之電子裝置中,上述有機化合物是在與上述結 合基相反側上,具有能供給荷電至上述有機半導體層的置 換基爲佳。 依此,可更有效率執行接收經由電極和有機半導體層 之間之有機膜的電荷。 本發明之電子裝置中,上述有機化合物構成直鏈狀, I 上述有機膜之最大膜厚是比從上述有機化合物之上述結合 基至上述置換基爲止的長度小爲佳。 依此,即使有機膜之絕緣性比較高之時,由該薄化膜 厚,則可以防止薄膜電晶體特性惡化之事態。 本發明之電子裝置中,上述有機化合物是在與上述結 合基相反側上具有表示撥水性之構造爲佳。 依此,即使使電子裝置曝曬於例如大氣中等、溼度比 較高之環境時,亦可以防止水分等附著於電極表面上。其 ,結果,可以防止因水分附著於電極表面而引起之電子裝置 之特性惡化。 本發明之電子裝置中,上述非共軛系有機化合物是以 一般式·· CF3(CF2)m(CH2)nSH表示,m是表示1〜35之整 數,η是表市2〜33之整數爲佳。 依據以如此知非共軛系有機化合物爲主材料構成有機 膜,電子裝置具有優良特性,並即使於曝曬於溼度比較高 之環境下’亦可以更確實維持該優良特性。 本發明之電子裝置中,上述一般式中之m/n爲滿足成 -6-
Γ290734 (4) 爲0.25〜18的關係爲佳。 藉此’以上述一般式表示之非共軛系有機化合物,是 該分子構造中氟基所佔之比率相當地高,更可發揮高撥水 • 性。 •本發明之電子裝置中’上述非共軛系有機化合物,是 該碳總數量爲4〜45爲佳。 藉此,可以確實防止電極與有機半導體層接觸,並可 φ 以防止有機膜之絕緣性不必要地變高,其結果,可以防止 電子裝置之特性惡化。 本發明之電子裝置中,結合至該電極之表面的上述有 機化合物之數量爲〇·〇5χ1015〜〇·96χ1〇15個/cm2爲佳。 依此,可更有效率執行接收經由電極和有機半導體層 之間之有機膜的電荷。 本發明之電子裝置中,上述有機膜之電極是藉由存在 上述有機膜,防止與上述有機半導體層直接接觸爲佳。 • 依此,可以防止構成在有機半導體層之有機半導體材 料和電極之間產生反應,進而防止有機半導體層變質、惡 化之事態。其結果,可以適當防止薄膜電晶體之特性隨時 間變化而惡化。 本發明之電子裝置中,形成有上述有機膜之電極是以 Au、Ag、Cu、Pt或是含有該些之合金爲主材料而所構成 爲佳。 該些爲形成與構成有機膜之有機化合物容易結合之材 料爲佳。 (5) (5) 機 上 % 共 ,. 程 2 φ 而 刖 藉 以 依 應 中 機 分 之 置 1290734 本發明之電子裝置之製造方法,是具有一對電極 半導體層的電子裝置之製造方法,其特徵爲:具備 述一對電極之至少一方的電極表面,藉由結合包含 軛系有機化合物之有機化合物,形成有機膜的第 ;和使接觸於上述有機膜地形成上述有機半導體層 工程。 依此,可製造出特性優良,並且防止特性隨時間 惡化之電子裝置。 本發明之電子裝置之製造方法中,於上述第1工 ,至少具有洗淨形成上述有機膜之電極之表面的工 由氧電漿執行上述洗淨爲佳。 當在電極表面施予氧電漿處理時,在電極表面例 結合構成有機膜之有機化合物,形成凹凸部或缺線 此可以容易控制有機化合物對電極表面之結合速度 速度)或結合密度等。 本發明之電子裝置之製造方法中,在上述第1 ,藉由使濃度爲〇.〇1〜10mM含有上述有機化合物 膜形成液,接觸至形成上述有機膜之電極表面0.1 鐘,形成上述有機膜爲佳。 依此,可更有效率執行接收經由電極和有機半導 間之有機膜的電荷。 本發明之電子機器其特徵是具備有本發明之電 〇 依此,可取得信賴性高之電子機器。 和有 有在 有非 1工 的第 變化 程之 程, 如難 部, (反 工程 之有 〜200 體層 子裝 -8 - (6) 1290734 【實施方式】 以下,針對本發明之電子裝置、電子裝置之 及電子機器’根據圖示之最佳實施形態予以詳細 (第1實施形態) 首先,以將本發明之電子裝置適用於薄膜電 φ 形代表說明。 第1圖是表示表示將本發明之電子裝置適用 晶體之時的第1實施形態的槪略圖(第1圖中 向截面圖’ (b)爲平面圖)’第2圖及第3圖 說明第1圖所示之薄膜電晶體之製造方法的圖示 面圖)。 第1圖所示之薄膜電晶體1爲上閘極型之 體,具有互相分離而設置之源極電極 20a及 i…20b,和設置成能夠覆蓋源極電極20a及汲極電; 有機半導體層3 0,和位於有機半導體層3 0和閘 之間的閘極絕緣層40,並設置在基板1 0上。 以下,針對各部構成依序說明。 基板Γ0是用以支撐構成薄膜電晶體1之 部)者。 在基板10上,可以使用玻璃基板;由聚對 乙二酯(PET)、聚二甲酸乙二醇酯(PEN) P (PES )、聚芳香酯、聚醯亞胺(PI)等所構成 製造方法 說明。 晶體之情 於薄膜電 (a)爲縱 各爲用以 (縱向截 薄膜電晶 汲極電極 極20b之 極電極5 0 各層(各 苯二甲酸 、聚醚楓 之塑膠基 (7) 1290734 板(樹脂基板):石英基板;矽基板;金屬基板;鎵砷基 板等。 對薄膜晶體1賦予可撓性之時,則在基板1 〇上選擇 塑膠基板或是薄(膜厚較小)之金屬基板。 在基板10上設置有源極電極20a及汲極電極20b ( — 對電極)。 即是,源極電極20a及汲極電極20b幾乎是設置在同 φ 一平面上。 以源極電極20a及汲極電極20b之構成材料而言,可 舉出例如 Au、Ag、Cu、Pt、Ni、Cr、Ti、Ta、A1 或是包 含有該些之合金的金屬材料等,可以組合該些中之i種或 2種以上而予以使用。 即使於該些中,以源極電極20a及汲極電極20b之構 成材料而言,是各以 Au、Ag、Cu、Pt或是包含該些之合 金爲主之材料爲佳。該些材料因爲易形成與後述有機化合 B 物結合之材料故爲最佳。再者,該些材料因功函數比較 大’故如後述般,有機半導體層30爲p型之時,藉由該 些材料構成源極電極20a,則可以提昇有機半導體層30之 電洞(載體)之注入效率。 並且,源極電極20a及汲極電極20b之平均厚度雖然 並不特別特定,但是各爲10〜2000nm左右爲佳,以 〜1 〇〇〇nm左右爲更佳。 在該些源極電極20a及汲極電極20b (以下,將該些 總稱爲「電極2 0」)之表面上,各形成有有機膜6 0。 10- (8) 1290734 該有機膜60是使電極20之表面上結合含有非共軛矽 有機化合物(非共軛系有機分子)之有機化合物(有機分 子)者。即是’有機膜60即使由非共軛系有機化合物所 構成亦可,由非共軛系有機化合物和其他化合物所構成亦 、.可。 _ 並且,有機膜60最好是由以非共軛系有機化合物爲 •主之有機化合物所構成。 # 在電極20表面上,藉由設置有機膜60,則可以防止 電極20和有機半導體層3 0直接接觸。藉此,可以防止構 成有機半導體層30之有機半導體材料,和電極2〇之間產 生反應,進而防止有機半導體層30變質、惡化。其結 果,可以適當防止薄膜電晶體1之特性隨時間變化而惡 再者,藉由設置有機膜60,則可以防止電極20之表 面附著水分或污染。藉此,可以達到提昇薄膜電晶體1之 •特性。 再者,因可以形成具有分子水準均勻之表面的有機膜 60,故對於每製造出之薄膜電晶體1,可以防止特性產生 參差不齊,可以謀求提昇組裝如此之薄膜電晶體1之電子 機器(後述顯示裝置)之信賴性。 再者,電極20之表面,又如後述般殘留有結合基所 結合之部份,即是結合基能夠取得結合之部份爲佳。一般 而言’含有非共軛系有機化合物之膜(尤其,以非共軛系 有機化合物爲主材料之膜),雖然絕緣性比較高,但是藉 11 - (9) 1290734 由至少在電極20之表面殘留有機化合 間,則可以效率佳執行接收經由電極20 30之間之有機膜60的電洞(電荷)。 即是,自源極電極20a對有機半導儀 入,及自有機半導體層對汲極電極20b之 由有機膜6 0效率佳地被執行,薄膜電晶 數値的汲極電流(ON )電流。 如此之有機膜60是以滿則下述條件 佳,滿則雙方則更佳。 即是,I :有機膜60是以使濃度0.01 機化合物之處理液(2 (ΓC ),最好以〇 · 1' 更好是以0.1〜200分鐘左右,又更好以: 觸於電極20表面。 II:結合至電極20表面之有機化合 0·05χ1015〜0.96xl015 個/cm2 左右,更好爲 1015個/cm2左右,又更好爲0.50X1015〜< 左右。 依據滿足如此之條件,有機膜60是 極20和有機半導體層30之接觸,再者, 行接收經由有機膜60之電極20和有機# 之有機膜的電洞(電荷)。 構成有機層60之有機化合物是在結名 表面側之端部具有結合基。就以該結合基 得形成構成上述般之電極20的金屬和化 物取得結合之空 和有機半導體層 !層3 0之電洞注 ,電洞接收,各經 體1是取得相當 I及π之一方爲 〜1 OmM且含有有 -200分鐘左右, ;〜60分鐘左右接 物之數量最好爲 0.20xl015 〜〇.94x )·92χ1015 個 /cm2 可以充分防止電 可效率佳執行執 t導體層3 0之間 ί於該電極2 0之 而言,如爲可取 學結合者即可, -12- (12) 1290734 SH基之飽和碳化氫類或是使用該衍生物。作爲該 可舉出在與SH基相反側之端部上,導入例如OH基 基、COOH基等。 形成有機膜60之源極電極20a,和形成有機膜 汲極電極20b之距離,即是第1圖所示之通道長度 以2〜30//m左右爲佳,以2〜20//m左右爲更佳。 通道長度L之値設定在如此之範圍,則可以提升薄 • 體1之特性(尤其,ON電流値之上昇)。 再者,形成有機膜60之源極電極20a及形成 60之汲極電極20b之長度,即是第1圖所示之通 W,是以0.1〜5 mm左右爲佳,以0.3〜3//m左右爲 藉由將通道寬度W之値設定在如此之範圍,則可 寄生電容,並可以防止薄膜晶體1之特性惡化。再 以防止薄膜電晶體1之大型化。 在基板10上,覆蓋各源極電極20a及汲極電極 i 並且設置有機半導體層30,以使接觸至有機膜60。 在本實施形態中,該有機半導體3 0主要是以 機半導體材料所構成。在p型之有機半導體材料可 合物有機半導體材料(高分子系有機半導體材料) 子系有機半導體材料中之任一者。 作爲聚合物有機半導體材料,可舉出聚(文 吩)、聚(3 -己烷基噻吩)(P3HT)、聚(3-辛j 吩)、聚(2,5-聚噻吩乙烯)(PTV)、聚(聚ί 烯)(PPV)、聚(9,9 -二辛基聚芴)(PFO〕 衍生物 卜ΝΗ: ;60之 L ’是 藉由將 膜電晶 有機膜 道寬度 更佳。 以減少 者,可 20b, P型有 使用聚 、低分 完基噻 完基噻 苯基乙 > 、聚 -15- (13) 1290734 (9,9-二辛基芴-共-雙-N,N-(4-甲氧甲基)-雙-Ν,Ν-苯基-1,4 -苯一胺)[poly ( 9,9f-dioctylfluorene-co-bis-N,N·- ( 4-butylpllenyl ) -bis-N,N 丨- phenyl-l,4-phenylenediamine ), 、 PFMO]、聚(9,9-二辛基芴-共-雙-苯並硫二唑)[(9,9,-, dioctyl fluorene-co-bis-benzothiadiazole ) ,B T]、苟-三儲 •丙基胺共聚物、三烯丙基胺類聚合物、芴-并噻吩共聚物 (F8T2 )等。 φ 作爲低分子系有機半導體是可舉出例如C60、或是金 屬苯二甲藍素或是該些至緩衍生物、或是多環芳烴、並四 苯、五苯、並六苯等之並苯分子材料、或是α-寡聚噻吩 類,具體而言四噻吩(4Τ)、六噻吩(6Τ)、八噻吩 (8Τ )、二已基四噻吩 (DH4T )、二已基四噻吩 (DH6T)等。 於該些中,Ρ型有機半導體層30尤其是以具有噻吩構 造之有機半導體材料爲主材料而所構成爲佳。具有噻吩構 • 造之有機半導體材料因載體移動度高,故以如此之有機半 導體爲主材料構成有機半導體層30,依此可以謀求提昇薄 膜電晶體1之特性。 再者,具有噻吩構造之有機半導體材料因尤其與金屬 之反應性高,故對具備以如此之有機半導體材料爲主材料 而所構成之有機半導體層30的薄膜電晶體1,適用苯發明 特別有效果。 再者,藉由有機半導體層30直接接觸於有機膜30’ 可更有效率執行接收電極20和有機半導體層30之間的電 -16 - (14) 1290734 洞(載體)。其結果,可以更提昇薄膜電晶體1之特性。 該有機半導體層3〇之平均厚度雖然並不限定於此, 但是以 0·1〜l〇〇〇nm左右爲佳,1〜5 00ηπι左右爲更佳, 1〜100nm左右又更佳。 在有機半導體層30上,即是經由有機半導體層30, 在與源極電極20a及汲極電極20b相反側上設置有閘極絕 緣層(絕緣體層)4 0。 該閘極絕緣層4 0是對源極電極2 0 a及汲極電極2 0 b, 絕緣後述閘極電極(第3電極)5 0。 就以閘極絕緣層4 0之構成材料而言,若爲公知之閘 極絕緣體材料即可,種類並無特別限定,可使用有機材 料、無機材料中之任一者。 作爲有機材料,可舉出甲基丙烯酸甲酯、乙烯基苯 酣、聚醯亞胺、聚基乙烯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯等,可 以使用組合該些中1種或2種以上之組合。 另外’以無機材料而言,可以舉出矽石、氮化矽、氧 化鋁、氧化鉅等之金屬氧化物、鈦酸緦鋇、鉻鈦酸鉛等之 金屬複合酸化物,可以使用組合該些中一種或兩種以上。 閘極絕緣層4 0之平均厚度雖然並不特別限定,但是 以10〜5000nm左右爲佳,以1〇〇〜20〇〇nm左右爲更佳。藉 由將閘極4 0之厚度設定成上述範圍,則可確實絕緣源極 電極20a及汲極電極20b和閘極電極50,並降低薄膜電晶 體1之動作電壓。 並且,閘極絕緣膜40並不限定於單層構成,即使爲 -17- (15) 1290734 多數層之疊層構成亦可。 閘極絕緣層4 0上之規定位置,即是對應於源極電極 2 〇 a和汲極電極2 0 b之間之區域的位置,設置有對有機半 導體層3 0施加電場之閘極電極5 0。 就以該閘極電極5 0之構成材料而言,若爲公知之電 極材料即可,種類並不特別限定。具體而言,可以使用如
Cr、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pd、In、Ni、Nd、 φ Co或是包含該些之合金般之金屬材料,及該些之氧化 物。 再者,閘極電極5 0是可以由導電性有機材料所構 成。 閘極電極5 0之平均厚度雖然並不特別限定,但是以 1〜2000nm左右爲佳,又以1〜lOOOnm左右爲更佳。 如此之薄膜電晶體1是在源極電極20a及汲極電極 2 0b之間施加電壓之狀態下,當對閘極電極50施加閘極電 i 壓時,則在與有機半導體層3 0之閘極絕緣層40之界面附 近形成通道,藉由通道區域移動載體(電洞),使得電流 流入源極電極20a及汲極電極20b之間。 即是,在電壓被施加至閘極電極50之OFF狀態下, 即使電壓施加至源極電極20a及汲極電極20b之間,因在 有機半導體層30中幾乎不存在載體,故僅流些許電流。 另外,在閘極電極5 0上施加有電壓之ON狀態下, 在面對於有機半導體層3 0之閘極絕緣層40之部份激起電 荷,形成通道(載體之流路)。在該狀態下,當在源極電 -18- (16) 1290734 極20a及汲極電極20b之間施加電壓時,電流通過通道區 域而流動。 以述般之薄膜電晶體1是可以例如由下述般所製造 • 出。 . 第1圖所示之薄膜電晶體1之製造方法是具有在基板 - 10上形成源極電極20a及汲極電極20b之工程[A1]、在源 ,極電極20a及汲極電極20b之表面形成有機膜60之工程 φ [A2]、使能夠覆蓋形成有機膜60之源極電極20a及汲極 電極20b地形成有機半導體層30之工程[A3]、在有機半 導體層30上形成閘極絕緣層40之工程[A4],和在閘極絕 緣膜層40上形成閘極電極50之工程[A5]。 [A1]形成源極電極及汲極電極形成工程 首先,在基板10上,形成源極電極20a及汲極電極 2〇b (參照第2圖(a))。 • 該源極電極20a及汲極電極20b是可以例如使用蝕刻 法、微影成像法等而予以形成。 藉由蝕刻法形成源極電極20a及汲極電極20b之時, 1:首先,使用濺鍍法、蒸鍍法、鍍層法等,在基板10之 全面上形成金屬膜(金屬層)。II :接著,使用例如微影 成像法、微接觸式印刷法等,在金屬膜上(表面)形成光 阻層。III :接著,將使用罩幕將該光阻層予以掩蔽,對金 屬膜實施蝕刻,而圖案製作成規定圖案。 再者,於藉由微影成像法,形成源極電極20a及汲極 -19- (17) 1290734 電極20b之時,I:首先,在形成有源極電極20a® 電極20b之區域以外的區域,形成光阻層。II.:接著 用例如蒸鍍法、鍍層法等,在基板1 〇之光阻層之全 形成金屬膜(金屬層)。ΠΙ :接著,除去光阻層。 [A2]有機膜形成工程(第1工程) 接者’在源極電極20a及汲極電極20b之表面形 • 極電極(參照第2圖(b))。 首先,洗淨形成有源極電極20a及汲極電極20b 板10。 作爲基板10 (電極20 )之洗淨方法,是可舉出 藉由洗淨液之洗淨、氧電漿處理、氬電漿、紫外線臭 理等。該些洗淨方法即使單獨執行亦可,組合任意2 以上之方法而予以執行亦可。 例如,藉由洗淨液洗淨基板1 0而執行乾燥後, • 行如氧電漿處理、氬電漿、紫外線臭氧處理之至少1 理,並執行多次洗淨時,則可以使源極電極2 0 a及汲 極20b之表面高度清淨化。 即使於該些中,作爲基板1〇(電極20)之洗 法,是以氧電漿處理爲佳。當對電極20之表面施予 漿處理時,在電極20之表面例如形成與構成有機膜 有機化合物難以結合之凹凸部或缺陷部。依此,容易 電極20表面之有機化合物之結合速度(反應速度) 合量等,並可以容易將有機化合物之結合數設定在上 汲極 ,使 面上 〖成源 之基 丨例如 :氧處 種類 當執 個處 :極電 淨方 氧電 60之 控制 或結 述般 -20- (18) 1290734 之範圍。其結果,可以謀求提昇薄膜電晶體1之特性。 尤其,藉由降低有機化合物之結合密度,則可以在電 極2 0之表面形成不結合有機化合物之部份。再者,直鏈 ' 狀之有機化合物相對於電極20之表面難以站立,成爲橫 .向之成分變多。其結果,即使有機膜60之絕緣性比較高 < 時,因該膜厚變薄,故可以防止薄膜電晶體1之特性惡 ,化。 φ 例如,以有機化合物具有上述般之置換基(具有摻雜 性之置換基)時,有機膜60之最大厚度是比有機化合物 之結合基至置換基爲止之長度小爲佳。依此,可以更提昇 上述效果。 該氧電漿處理之條件是例如設定成下述般爲佳。 以處理氣體而言,是以使用純氧氣體爲佳。 再者,處理氣體之流量是以10〜5 00SCCm左右爲佳, 又以50〜400sccm左右爲更佳。 # 再者,RF功率是以 0.005〜0.2W/cm2左右爲佳,以 0.05 〜0· 1 W/cm2 爲更佳。 再者,氧電漿處理中之時間(處理時間)是以1〜6 00 秒左右爲佳,又以180〜3 6 0秒左右爲佳。 再者,氧電漿處理中之環境溫度是以〇〜1〇〇 °C左右爲 佳,以20〜50°C左右爲更佳。 再者,氧電漿處理中之環境壓力是以設爲減壓狀態 (例如,1 X 1 (Γ 1左右)爲佳。 接著,在電極20之表面接觸包含有上述般之有機化 -21 - (19) 1290734 合物之有機膜形成用液。依此,構成電極20之金屬材料 和有機化合物所具有之結合基反應,有機化合物結合至電 極20之表面上,席成有機膜60。 使有機膜形成液接觸至電極20之表面的方法,可以 使用例如將基板1 〇浸泡在有機膜形成用液之方法、將有 機膜形成用液淋浴狀噴在基板1 〇之方法、將形成有機板 10之電極20之面,接觸至有機模型成用液之方法等。 作爲調整處理液之溶媒,可以使用例如乙醇、三氯甲 烷、二氯甲烷、二甲基甲醯胺、1,4-二氧二乙稀、醋酸丁 酯、二甲苯、丙醇、水等,可以單獨使用該些或混合該 〇 [A3]有機半導體層形成工程(第2工程) 接著,覆蓋形成有機膜60之源極電極20a及汲極電 極20b,並且形成有機半導體層30使可接觸有機膜60 (參照第2圖(c ))。 此時,在源極電極20a及汲極電極20b之間,形成有 通道區域。 有機半導體層30是由聚合物有機半導體材料(高分 子系有機半導體材料)所構成之時,例如可以使用旋轉塗 層法或浸塗法般之塗佈法、噴墨印刷法(液滴吐出法)或 網印刷法般之印刷法而予以形成。 再者,有機半導體層30於以低分子系有機半導體材 料所構成之時,是可以使用例如蒸鍍法,或將低分子系有 -22- (20) 1290734 機半導體材料之先軀體之溶液,使用如旋轉塗層法或浸塗 法般之塗佈法,噴墨印刷法或網印刷法般之印刷法’而形 成塗膜之後,藉由對該塗膜施以退火處理,則可以形成。 並且,有機半導體層30之形成區域並不限定於圖示 之構成,有機半導體層3 0即使選擇性形成在源極電極2 0 a 及汲極電極20b之間的區域(通道區域)亦可。依此’在 同一基板上,並列設置多數薄膜晶體(元件)1之時,藉 φ 由獨立各元件之有機半導體層3 0而予以形成,則可以抑 制洩漏電流、各元件間之串音。再者,可以刪減有機半導 體材料之使用量,並可以刪減製造成本。 [A4]閘極絕緣層形成工程 接著,在有機半導體層30上,形成閘極絕緣層40 (參照第3圖(d ))。 例如,以有機高分子材料構成閘極絕緣層40之時, i 閘極絕緣層40是塗佈成能夠將包含有機高分子材料或是 該先軀體之溶液,覆蓋有機半導體層30上之後,因應所 需,藉由對該塗膜施予後處理(例如,施予加熱、紅外線 照射、超音波等)而予以形成。 作爲將包含有機高分子材料或是該先軀體之溶液,塗 佈在有機半導體層30上之方法,可以使用以上述工程[A3] 所舉出之塗佈法、印刷法等。 再者,以無機材料構成閘極絕緣層40之時,閘極絕 緣層4 0是例如可以藉由熱氧化法、C V D法、S Ο G法而形 -23- (21) 1290734 成。再者,可以藉由原材料使用聚硅氮烷,以濕式製程形 成矽膜、氮化矽膜當作閘極絕緣膜40。 • [A5]閘極電極形成工程 .接著,在閘極絕緣膜40上,形成閘極電極50 (參照 •第 3 圖(e ))。 .首先,形成金屬膜(金屬層)。 φ 該是藉由例如電漿CVD、熱CVD、雷射CVD般之化 學蒸鍍法(CVD )、蒸鍍、濺鍍(低溫濺鍍)、離子植入 等之乾式鍍層法、電解電鍍、浸漬電鍍、無電解電鍍等之 濕式鍍層法、溶射法、溶膠-凝膠法、MOD法、金屬箔之 接合等來形成。 在該金屬膜上,於塗佈光阻材料後使其硬化,形成對 應於閘極電極50形狀的光阻層。使用罩幕掩蔽該光阻 層,除去金屬膜不需要之部份。 • 除去該金屬膜是可以使用組合例如電漿蝕刻、反應性 離子鈾刻、離子束蝕刻、光輔助蝕刻等之物理飩刻法,濕 蝕刻等之化學性鈾刻之中的1種或2種以上。 之後,藉由除去光阻層,取得閘極電極5 0。 並且,閘極電極50是在閘極絕緣層40上塗佈(供 給)例如包含導電性粒子或導電性有機材料之導電性材料 而形成塗膜之後,亦可以因應所需,藉由對該塗膜施予後 處理(例如,施予加熱、紅外線照射、超音波等)而加以 形成。 -24- (22) 1290734 就以包含導電性粒子之導電性材料而言,可舉出分散 金屬微粒子之溶液、包含導電性粒子之聚合物混合物等。 再者,以包含導電性有機材料之導電性材料而言,可 舉出導電性有機材料之溶液或是分散液等。 作爲將導電性材料塗佈(供給)在閘極絕緣層4 0上 之方法,可以使用例如以上述工程[A3]中所舉出之塗佈 法、印刷法等。 經由上述之工程,取得第1實施形態之薄膜電晶體。 並且,在本實施形態中,雖然針對在源極電極2 0 a及 汲極電極20b之表面形成有機膜60之時之情形予以表 示,但是即使在汲極電極20b之表面不形成有機膜60,選 擇性在源極電極20a之比面形成有機膜60亦可。 再者,不導入具有摻雜性之功能團至構成有機膜60 之有機化合物時,即使在包含有源極電極20a及汲極電極 2〇b之表面之基板10之上面全體上,形成有機膜60亦 可 〇 再者,例如藉由選擇構成有機膜60之有機化合物之 種類,亦可以使用η型之有機半導體導體層當作有機半導 體層30。 [第2實施形態] 接著,針對將本發明之電子裝置適用於薄膜電晶體之 時的第2實施形態予以說明。 第4圖是表示將本發明之電子裝置適用於薄膜電晶體 -25- (23) 1290734 之時之第2實施形態的槪略截面圖。 以下,針對第2實施形態之薄膜電晶體,以與上述第 1實施形態不同之點爲中心予以說明,針對相同之事項, • 省略該說明。 •第2實施形態之薄膜電晶體1全體構成是與第1實施 •形態不同,除此之外與上述第1實施形態之薄膜電晶體1 ,相同。 φ 即是,第4圖所示之薄膜電晶體1是閘極電極5 0經 由閘極絕緣層40,位於比源極電極20a及汲極電極20b還 靠基板1 0側之底閘極型之薄膜電晶體。 然後,形成在源極電極20a及汲極電極20b之表面上 之有機膜60是成爲與上述第1實施形態相同之構成。 如此之薄膜電晶體1亦可以與上述第1實施形態之薄 膜電晶體1相同製造出。 亦可依據如此之第2實施形態之薄膜電晶體1,取得 # 與上述第1實施形態之薄膜電晶體1相同之作用、效果。 並且,本發明之電子裝置是如上述般,並不是限定於 上述般之薄膜電晶體之適用,例如亦可以適用於有機EL 元件或光電變換元件等。 [顯示裝置] 接著,針對組裝有具備上述般之薄膜電晶體1之主動 矩陣裝置的顯示裝置,以電泳顯示裝置作爲例予以說明。 第5圖是表示電泳顯示裝置之實施形態的縱截面圖, -26- (24) 1290734 第6圖是表示第5圖所示之電泳顯示裝置所具備之主動 矩陣裝置之構成的方塊圖。 第5圖所示之電泳顯示裝置200是由被設置在基板 500上之主動矩陣裝置300,和電性被連接於該主動矩陣 裝置3 0 0上之電泳顯示部4 0 0所構成。 如第6圖所示般,主動矩陣裝置300是具有互相正交 之多數資料線301,和多數掃描線3 02,和被設置在該些 • 資料線3 0 1和掃描線3 02之各交點附近之薄膜電晶體1。 然後’薄膜電晶體1所具有之闊極電極50是連接於 掃描線3 02,源極電極20a是連接於資料線301,汲極電 極2 0b是連接於後述之畫素電極(個別電極)401上。 如第5圖所示般,電泳顯示部40 0是在基板500上具 有順序被疊層之畫素電極401、微膠囊402、透明電極 (共同電極)403及透明基板404。。 然後,藉由連結材405在畫素電極401和透明電極 I 403之間固定微膠囊402。 畫素電極40 1是被分割成矩陣狀、即是縱橫規則配 列。在各微膠囊402內各封入特性不同之多數種電泳粒 子、在本實施形態中,封入包含有電荷及顏色(色相)不 同之2種電泳粒子421、422之電泳分散液420。 如此之電泳顯示裝置200是當供給選擇訊號\選擇電 壓)至1條或多數條掃描線3 02之時,被連接於供給該選 擇訊號(選擇電壓)之掃描線302之薄膜電晶體1則成爲 ON。 -27- (25) 1290734 依此’背離接於如此之薄膜電晶體1之資料線 畫素電極40 1實質上爲導通。此時,若爲將所欲 (電壓)供給至資料線3 01之狀態,該資料(電壓 • 供給至畫素電極401。 ^ 依此,在畫素第電極401和透明電極403之間 •場,因應該電場方向、強度、電泳粒子421、422 -等,電泳粒子421、422是朝向任一電極電氣游動。 • 另外,自該狀態當停止對掃描線3 02供給選 (選擇電壓)時,薄膜電晶體1則成爲OFF,被連 此之薄膜電晶體1之資料線3 0 1和畫素電極4 0 1則 導通狀態。 因此,藉由執行對掃描線3 02供給或停止選擇 或是適當組合對掃描線3 02供給或停止選擇訊號, 顯示裝置200之顯示面側(透明基板404側)則可 所欲之畫像(資訊)。 # 尤其,本實施形態之電泳顯示裝置2 0 0是可藉 泳粒子421、422之顏色成爲不同,顯示多灰階之畫 再者,本實施形態之電泳顯示裝置2 0 0因藉由 動矩陣裝置3 00,可以選擇性ΟΝ/OFF被連接於特 線3 02之薄膜電晶體1,故難以產生串音之問題, 因可使電路動作高速化’故可以取得高品質之畫 訊)。 再者,本實施形態之電泳顯示裝置2 0 0因以低 壓動作,故可省電力化。 30 1和 之資料 )則被 產生電 之特性 擇訊號 接於如 成爲非 訊號, 在電泳 以顯示 由使電 :像。 具有主 定掃描 再者, 像(資 驅動電 -28- (26) 1290734 並且,組裝有具備上述般之薄膜電晶體之主動矩陣裝 置之顯示裝置,並不限定於適用如此之電泳顯示裝置 200,亦可以適用於例如液晶顯示裝置、有機或是無機El '顯示裝置等。 •[電子機器] _ 如此之電泳顯示裝置200可以組裝於各種電子機器。 • 以下,針對具備有電泳顯示裝置2 00之本發明之電子機器 予以說明。 [電子紙] 首先,針對將本發明之電子機器適用在電子紙之時的 實施形態予以說明。 第7圖是表示將本發明之電子機器適用於電子紙之時 之實施形態的斜視圖。 • 該圖所示之電子紙600是具備有由具有與紙相同質感 及柔軟性之可反復擦寫片所構成之本體60 1,和顯示元件 602 ° 如此之電子紙600中,顯示元件602是由上述般之電 泳顯示裝置‘200所構成。 [顯示器] 接著,針對將本發明之電子機器適用於顯示器之時的 實施形態予以說明。 -29- (27) 1290734 第8圖是表示將本發明之電子機器適用於顯示 實施形態的圖示,(a )爲截面圖,(b )爲平面圖 該圖所示之顯示器8 00是具備有本體部801、 對該本體部801可拆裝自如之電子紙600。並且, 紙600是與上述般之構成,即是第7圖所示之構成: 本體部8 01是在該側部(圖中,右側)形成可 子紙600之插入口 8 05,再者,在內部設置有二組 φ 輪對8 02a、802b。當將電子紙600經由插入口 805 本體部801內時,電子紙600是在被搬運滾輪對 8 0 2b所挾持之狀態下,設置在本體部801。 再者,在本體部801之顯示面側(下圖(b ) 側)上形成有矩形狀之孔部8 03,在該孔部8 03嵌 明玻璃板804。依此,自本體部801之外部可以辨 設置在本體部801之狀態的電子紙600。即使,在 器8 00中,藉由在透明玻璃板804可辨識到被設置 ,部801之狀態的電子紙600,構成顯示面。 再者,在電子紙600之插入方向前端部(圖 側)上,設置有端子部8 06,在本體部801之內部 將電子紙600設置在本體部801之狀態設置有連接 806之插座’8 07。在該插座8 07上電性連接有控制 和操作部8 0 9。 在如此之顯示器800中,電子紙600是被設置 本體部801拆裝自如,亦可以在從本體部801取出 下攜帶使用。 之時的 〇 設置成 該電子 相同。 插入電 搬運滾 插入至 802a > 中,則 入有透 識到被 該顯示 在本體 中,左 上,以 端子部 器808 成可在 之狀態 -30- (28) 1290734 再者,如此之顯示器8 0 0中,電子紙6 0 0是如上述般 之電泳顯示裝置200所構成。 並且,本發明之電子機器並不限定於以上之適用,例 如可以舉出電視、取景型、螢幕直視型之攝影機、汽車導 航裝置、呼叫器、電子記事本、電子計算機、電子新聞、 打字機、個人電腦、作業台、視頻電話、POS終端機、具 備有觸控面板之機器等,可將電泳顯示裝置2 00適用於該 ® 些之各種電子機器之顯示部。 以上,雖然針對本發明之電子裝置、電子裝置之製造 方法及電子機器予以說明,但是本發明並不限定於此。 再者,本發明之電子裝置及電子機器之各部構成,是 可以與發揮相同功能之任意者置換,或是附加任意構成。 [實施例] 接著,針對本發明之具體實施例予以說明。 • 首先,準備以下所示之化合物(1 )〜(1 3 )當作有機 化合物。 [化1 CF3(CF2)9(CH2)2SH ( 1 ) [化2] CF3(CF2)9(CH2)8SH ( 2 ) 31 - (29) 1290734 [化3]
CF3(CF2)9(CH2)iiSH
[化4]
CF3(CF2)9(CH2)17SH
[化5]
cf3(cf2)9(ch2)33sh [化6]
CF3(CF2)12(CH2)17SH
[化7]
CF3(CF2)nSH
[化8]
CH3(CF2)nSH
[化9]
CF3(CH2)i7SH
[it 10]
HO(CH2)uSH (30) 1290734 [化 11] HOOC(CH2)i〇SH (11) [化 12]
(12) [化 13] C6F5(CH2)2SH ( 13 ) (實施例1 ) 1-1.薄膜電晶體之製造 如下所示,各製造1 A〜17A之薄膜電晶體200個。 (樣品 Νο·1Α) 首先,準備玻璃基板(NEC Corning公司製造 「OA10」),使用水洗淨後,予以乾燥。 接著,在玻璃基板上藉由微影成像法,在源極電極及 汲極電極之形成區域以外之區域上,形成光阻層。 然後,在玻璃基板之光阻層側之面上,藉由蒸鍍法形 成金之薄膜後,剝離光阻層。 依此,形成平均厚度l〇〇nm之源極電極及汲極電極。 -33- (31) 1290734 接著,對玻璃基板之形成有源極電極及汲極電極之側 的面,執行氧電漿處理。 並且,氧電漿處理之條件是如下述。 處理氣體:純氧氣體 •處理氣體之流量:lOOsccm , R F 功率:0 · 0 5 W / c m 2 φ 處理時間:3 0 0秒 環境溫度:2 5 °C 環境壓力·· lxlO_1Pa 接著,將形成有源極電極及汲極電極之玻璃基板,浸 泡在化合物(1)之 O.lmM三氯甲院(chloroform)溶液 (有機膜形成用液)中0.05分鐘。 並且,有機膜形成用液之溫度設爲20 °C。 • 依此,源極電極及汲極電極之表面形成有機膜。 並且,結合於源極電極及汲極電及之表面之化合物 (1)之數量爲 O.OlxlO15 個/cm2。 結合於該源極電極及汲極電極之表面之有機化合物之 數量之測定,是使用 QCM ( Quarts Crystal Microbalance ) 、S Ρ Μ ( Scanning Probe Microscope )等之 裝置。 再者,形成有機膜之源極電極和形成有機膜之汲極電 極之距離(通道長度)爲20//m,通道寬度W爲1mm。 -34 - (32) 1290734 接著,在玻璃基板上,藉由旋轉塗層法(2400rpm ) 塗佈芴並噻吩(fluorine-bithiophene)共聚體(F8T2)之 l%wt/vol甲苯溶液之後,以60°C xlO分鐘予以乾燥。 依此,形成平均厚度50nm之有機半導體層。 接著,在有機半導體層上,藉由旋轉塗層法 (2400rpm ) 塗佈聚甲基丙烯酸甲酯 (P MM A ) 之 . 5%wt/vol醋酸乙烯溶液之後,以60°C xlO分鐘予以乾燥。 φ 接著,藉由旋轉塗層法(2400rpm )塗佈聚乙烯吡咯烷酮 (PVP )之2%wt/vol 丁醇溶液之後,以60°C X 1 0分鐘予以 乾燥。 依此’形成平均厚度(合計)500nm之2層構成之閛 極絕緣層。 接著,藉由噴墨法將Ag微粒子水分散液,塗佈在閘 極絕緣層上之對應源極電極和汲極電極之間之區域的區域 上之後,以80°C xlO分鐘予以乾燥。 φ 依此,形成平均厚度l〇〇nm,平均寬度30//m之閘極 電極。 藉由以上之工程,取得樣品No · 1 A之薄膜電晶體。 (樣品 Νο·2Α〜16A) 除將有機膜形成液之種類、基板浸泡至有機膜形成用 液之浸泡時間,變更成如表1所示之外,其他則與上述樣 品No.l相同,製造出薄膜電晶體。 -35- (33) 1290734 (樣品 Νο.17Α) 除省略有機膜之形成外,其他則與上述樣品No · 1相 同,製造出薄膜電晶體。 並且,樣品No. 1 A〜14A所形成之有機膜之最大厚度 各比形成各有機膜所使用之化合物(1 ) 、 ( 2 )及 (7) 、(11)所具有之亞甲基之反覆構造之長度還小。 # 1 - 2 .評估 針對各樣品No·之薄膜電晶體,各在氮環境下測定汲 極電流値Id、臨界電壓値Vth、S値。 在此,臨界電壓値Vth爲表示閘極電壓和Id1/2之關 係的近似式(關係式)之値成爲0時之閘極電壓,可以視 爲汲極電流開始流動所需之閘極電壓。 再者,S値是汲極電流之値上升1位數所需之閘極電 壓之値。 • 並且,該些値各在製造薄膜電晶體後立即和在氮環境 下放置3週後測定出。 再者,汲極電流値Id是將源極電極-汲極電極間之電 位差設爲40V,並使閘極電壓予以變化而所測定出。 將該結果表示於表1。 並且,表1中之汲極電流値Id是閘極電壓在一 4〇V 中的値。 再者,表1中之各數値爲200個薄膜電晶體之平均 値。 -36- (34)1290734
3週後 〇 <N rn 〇 〇 二 ON ο 〇〇 oo o (N 〇 (N 寸 (N (N VO CN 1— 立即 〇 CN r·^ rn q 〇 r—^ 卜 C\ ο 00 00 〇 <N 〇 CN m CN 〇 (N (N (Ν’ 1M m 3週後 (N (N Ο 〇 〇 〇 ο f—4 (N (N ro <N ΓΠ 立即 ο 〇 〇 〇 ο r—^ <N (N cn <N rn I iM 挺< 3週後 460 m Ό •^) 869 955 960 〇〇 Ο 486 i οο οο 卜 678 m 〇 o ΓΛ wn m wn 1 218 立即 509 VO ON in 877 954 963 Ό 〇〇 oo Ov 485 νο οο 1 698 657丨 C\ Ό OO ir^ ΟΟ 電極表面之有機 化合物的結合;數 [χ10Γ5 個/αϊ?] 0.01 0.19 0.48 0.79 0.91 0.93 0.95 0.97 0.89 0.91 0.88 0.87 0.89 0.86 0.83 0.85 1 浸泡 時間 [分鐘] 0.05 〇 m 〇 200 270 m II f·—^ d s 5 5 5 ^Η 5 5 5 S 5 溶媒之種類 sgf fr Ο 喊ο …1 壊| _ 〇 1Π1 m§ 〇 wo …1 mi 喊ο …ϊ mi fr 〇 wo mi Sgf 减ο nil ss| m 〇 …i mi …1 mi fr Ο 喊ο i'll 喊ο 1Π| Jgf f o m 〇 蹈f m O sgf W o i'll 蹈? 〇 i'll igf 〇 〇 1H| 蹈? m 〇 1Ί| 有機化合物之種類 化合物⑴ 化合物(1) 化合物⑴ 化合物(1) 化合物(1) 化合物⑴ 化合物⑴ I 化合物(1) 化合物(2) 化?sTVoe1) ss ••赛 8.. 髮o <nf Is 4啦 $ ·· o" in ii Is ·· o T— NS^ · · <0 II 化合物(12) 化合物(13) 樣品 No. 1Α(本發明) 2A(本發明) 3A(本發明) 4Α(本發明) 5A(本發明) 6A(本發明) 7A(本發明) 8A(本發明) 9Α(本發明) 10A体發明) 11A体發明) 12A(本發明)! 13 A体發明) 14A(本發明) 15 A(比較例) 16Α(比較例) ,^s 鎰 ±Λ r- -37- (35) 1290734 如表1所示般,樣品No. 1A〜14A之薄膜電晶體(本 發明)中之任一者經過2週時間後,仍維持該特性。即 是,明顯可知該些任一者即使經過時間變化該特性也難以 惡化。 再者,藉由適當設定結合於源極電極及汲極電極之表 ’面的有機化合物之數量,表示提昇薄膜電晶體之特性的傾 .向,尤其在樣品Νο.4Α及5Α之薄膜電晶體中可取得高特 φ 性。 對此,樣品No· 15 Α〜17Α之薄膜電晶體(比較例)中 之任一者特性惡化,尤其可知無設置有機膜之樣品 No· 17A之薄膜電晶體經過3週時間後,特性惡化更爲明 顯。 (實施例2 ) 2-1.薄膜電晶體之製造 # 使成爲下述般,製造樣品No.lB〜4B之薄膜電晶體各 200 個。 (樣品 No.lB ) 與上述樣品Νο·5Α相同,製造出薄膜電晶體。 (樣品 Νο_2Β ) 除對源極電極及汲極電極之表面,執行氬電漿處理取 代氧電漿處理之外,其他與上述樣品No · 1 Β相同,製造出 -38- (36) 1290734 薄膜電晶體。 並且,氬電漿處理之條件是如下述。 處理氣體:純氬氣體 處理氣體之流量:1 0 0 S c c m , RF 功率:〇.〇5W/cm2 .處理時間:3 00秒 φ 環境溫度:25t 環境壓力:lxlO·1!^ (樣品 Νο·3Β ) 除對源極電極及汲極電極之表面,執行紫外線臭氧處 理取代氧電漿處理之外,其他與上述樣品Νο·1Β相同’製 造出薄膜電晶體。 並且,紫外線臭氧處理之條件是如下述。 紫外線之波長:254nm 紫外線之強度:0.01 W/cm2 處理時間:900秒 環境:大氣環境(藉由照射紫外線產生臭氧) 環境溫度:2 5 °C 環境壓力:大氣壓 (樣品 Νο·4Β ) -39- (37) 1290734 除省略對源極電極及汲極電極之表面執行氧電漿處理 之外,其他與上述樣品Ν ο · 1 B相同,製造出薄膜電晶體。 並且,以樣品No. 1B〜4B所形成之有機膜之最大厚度 各比化合物(1)所具有之亞甲基之反覆構造之長度還 小0 2 - 2 .評估 針對各評估樣品No·之薄膜電晶體,各在氮環境下測 定汲極電流値I d、臨界電壓値V t h、S値。 並且,該些値各在製造薄膜電晶體之後馬上測定。 再者,汲極電流値Id是將源極電極-汲極電極間之電 {立差設爲40V,並使閘極電壓予以變化而所測定出。 將該結果表示於表2。 並且,表2中之汲極電流値Id是閘極電壓在一 40 V 中的値。 再者,表2中之各數値爲200個薄膜電晶體之平均 値0 - 40- 1290734
m ^ 〇 〇 (N (N 臨界電壓値 Vth[V] — ———— 〇 T—Η 〇 汲極電流値 Id[nA] 〇〇 ON 735 767 778 電極之表面處理 I 氧電漿處理 氬電漿處理 紫外線臭氧處理 1 浸泡 時間 i [分鐘] 有機膜形成用液 濃度 [mM] r—Η τ-Η 溶媒之種類 i 三氯甲院(chloroform) 三氯甲院(chloroform) 三氯甲院(chloroform) 三氯甲院(chloroform) 有機化合 物之種類 化合物⑴ 化合物⑴ 化合物⑴ 化合物(1) 樣本No. 1B(本發明) 2B(本發明) 3B(本發明) 4B(本發明) -41 (39) 1290734 如表2所示,可知藉由於形成有機膜之前’對源極電 極及汲極電極之表面施予氧電漿處理,則可以取得特性優 良之薄膜電晶體。 (實施例3 ) 3-1.薄膜電晶體之製造 使成爲下述般,製造樣品No.1C〜7C之薄膜電晶體各 • 200 個。 (樣品 No.lC ) 與上述樣品No.5A相同,製造出薄膜電晶體。
(樣品No.2C〜)C 除如表所示般變更有機膜形成液之種類外,其他與上 述樣品No. 1B相同,製造出薄膜電晶體。 # 並且,氬電漿處理之條件是如下述。 (樣品 No.7C) 除省略有機膜之形成外,其他與上述樣品No . 1 B相 同,製造出薄膜電晶體。 並且,以樣品No. 1C〜6C所形成之有機膜之最大厚度 各比化合物(1)〜(6)所具有之亞甲基之反覆構造之長 度還小。 -42- (40) 1290734 3 - 2 · 3平估 針對各評估樣品No.之薄膜電晶體,測量各個汲極電 流値1 d。 並且,汲極電流値各是在製造薄膜電晶體之後立即在 氮瓌境中,及放置大氣壓1天後在大氣中所測定。 再者,汲極電流値Id是將源極電極-汲極電極間之電 位差設爲40V,並使閘極電壓予以變化而所測定出。 籲將該結果表示於表3。 再者,表3中之各數値爲200個之薄膜電晶體之平均 値。
-43 - 1290734
汲極電流値Id[nA] OFF電流値IdOFF 1天後 (大氣中) 9xl〇·3 9x10_3 lxlO'2 lxlO-2 2x10"2 lxlO"2 3xl〇·2 立即 (氮氣中) 9x10·3 9xl0'3 9xl0·3 9xl0_3 9χ1(Τ3 9x10'3 1 9x10'3 ON電流値IdON 1天後 (大氣中) 758 717 r-H oo 1—^ ON Os m § 立即 (氮氣中) G\ to cn 917 Ό ON 00 (N oo 00 -j 485 浸泡 時間 [分簡 1 有機膜形成用液 濃度 [mM] r—Η r—Η 1—H r-H 溶媒之種類 三氯甲院(chloroform) 三氯甲院(chloroform) 三氯甲院(chloroform) 三氯甲院(chloroform) 三氯甲烷(chloroform) 三氯甲烷(chloroform) 有機化合 物之種類 化合物⑴ 化合物(2) 化合物(3) 化合物(4) 化合物(5) 化合物⑹ 樣品No. 1C(本發明) 2C(本發明) 3C(本發明) 4C体發明) 5C(本發明) 6C(本發明)1 7C(比較例) -44 - (42) 1290734 如表3所示般,樣品No. 1C〜6C之薄膜電晶體(本發 明)中之任一者皆爲特性優良者。 再者,該些中之任一者雖然放置在大氣中後之特性惡 化,但是比起樣品Νο·7之薄膜電晶體(比較例)明顯爲 低。 再者,藉由適當設定構成有機膜之有機化合物 (CF2 )單元之數量和(CH2 )單元之數量,表示抑制放 φ 置在大氣中後特性惡化之傾向,並確認出樣品No . 1 C及 2 C之薄膜電晶體之抑制效果尤其爲高。 並且,比較表1〜表3明顯可知,形成有機膜之本發明 之薄膜電晶體於以相同條件所製造出之時(比較樣品 No.5A、IB、1C ),對於特性誤差小之薄膜電晶體,省略 形成有機膜的比較例之薄膜電晶體,即使在以相同條件製 造之時(比較樣品Νο·17Α、7C),特性誤差亦爲顯著。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示將本發明之電子裝置適用於薄膜電晶體 之時之第1實施形態的槪略圖。 第2圖是用以說明第1圖所示之薄膜電晶體之製造方 法的圖式(縱截面圖)。 第3圖是用以說明第1圖所示之薄膜電晶體之製造方 法的圖式(縱截面圖)。 第4圖是表示將本發明之電子裝置適用於薄膜電晶體 之時之第2實施形態的槪略截面圖。 -45- (43) 1290734 第5圖是表示電泳顯示裝置之實施形態之縱截面圖。 第6圖是表示具備第5圖所示之電泳顯示裝置之主動 矩陣裝置之構成的方塊圖。 •第7圖是表示將本發明之電子機器適用於電子紙之時 -之實施形態的斜視圖。 ♦ 第8圖是表示將本發明之電子機器適用於顯示器之時 ^ 之實施形態的圖式。 【主要元件符號說明】 1 :薄膜電晶體 1 0 :基板 2 〇 a :源極電極 2 0 b ·汲極電極 2 0 :電極 3〇 :有機半導體層 • 40 :閘極絕緣層 5 0 :閘極電極 6 0 :有機膜 2 0 0 :電泳顯示裝置 300 :主動矩陣裝置 301 :資料線 302 :掃插線 400 :電泳顯示部 4 〇 1 :畫素電極 -46- (44) 1290734 402 :微膠囊 420 :電泳分散液 4 2 1、4 2 2 :電泳粒子: 403 :透明電極 404 :透明基板 4 0 5 :連結材 5 0 0 :基板 φ 6 0 0 :電子紙 601 :本體 602 :顯示單元 8 0 0 :顯示器 8 0 1 :本體部 802a、802b :搬運滾輪對 803 :孔部 804 :透明玻璃板 # 8 05 :插入口 8 0 6 :端子部 807 :插座 8 0 8 :控制器 8 09 :操作部 -47-

Claims (1)

1290734 --—--- • %年艾月>1日.(更)正本 (1) L______________ 十、申請專利範圍 第94 1 3095 1號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國96年5月21日修正 1· 一種電子裝置,其特徵爲: 具備: 閘極電極; | 有機半導體層; ί立於上述閘極電極和上述有機半導體層之間的閘極絕 緣層;和 將載體注入至上述有機半導體層的屬於源極及汲極之一對 電極, 在上述一對電極中之至少一方之電極表面,具有結合 含有非共軛系有機化合物之有機化合物而所構成之有機 膜。 Ρ 2·如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置,其中, 上述有機化合物是具有與上述電極結合的結合基, 在形成有上述有機膜之電極表面上,具有上述結合基 不結合之部分。 3 ·如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置,其中, 上述有機化合物是具有與上述電極結合的結合基, 在形成有上述有機膜之電極表面上,又殘存有上述上 述結合基能結合之部分。 4 ·如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置,其中, 1290734 . (2) . 上述有機化合物是具有與上述電極結合之結合基, 該結合基爲SH基。 5. 如申請專利範圍第4項所記載之電子裝置,其中, 上述有機化合物是在與上述結合基相反側上,具有能供給 荷電至上述有機半導體層的置換基。 6. 如申請專利範圍第5項所記載之電子裝置,其中, 上述有機化合物構成直鏈狀, # 上述有機膜之最大膜厚是比從上述有機化合物之上述 結合基至上述置換基爲止的長度小。 7 .如申請專利範圍第6項所記載之電子裝置,其中, 上述有機化合物是在與上述結合基相反側上具有表示撥水 性之構造。 8·如申請專利範圍第7項所記載之電子裝置,其中, 上述非共軛系有機化合物是以一般式: C F 3 (C F 2) m (C Η 2 ) n S Η表示,m是表示1〜3 5之整數,η是表 _ 不2〜33之整數。 9·如申請專利範圍第8項所記載之電子裝置,其中, 於上述一般式中,m/n爲滿足成爲0.25〜18的關係。 1 〇 ·如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置,其 中,上述非共軛系有機化合物,是該碳總數量爲4〜45。 1 1 ·如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置,其 中,在形成有上述有機膜之電極中,結合至該電極之表面 的上述有機化合物之數量爲0·05χ1015〜0·96χ1〇15個/em2。 12·如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置,其 2- 1290734 / (3) , 中,形成有上述有機膜之電極是藉由上述有機膜之存在, 防止與上述有機半導體層直接接觸。 1 3 .如申請專利範圍第1項所記載之電子裝置,其 中,形成有上述有機膜之電極是以Au、Ag、Cu、Pt或是 含有該些之合金爲主材料而所構成。 14. 一種電子裝置之製造方法,其特徵爲: 包含= > 形成屬於源極及汲極電極之一對電極的工程; 在上述一對電極之至少一方的電極表面,結合含有非共軛 系有機化合物之有機化合物而形成有機膜的工程; 在上述有機膜形成有機半導體層的工程; 在上述有機半導體層上形成閘極絕緣層的工程;和 在上述閘極絕緣層上形成閘極電極的工程。 15. 如申請專利範圍第14項所記載之電子裝置之製造 方法,其中,於形成上述有機膜之工程前,具有藉由氧電 ί 漿處理洗淨上述一對電極表面的工程。 16. 如申請專利範圍第14或15項所記載之電子裝置 之製造方法,其中,在形成上述有機膜之工程中,使濃度 爲〇·〇1〜10Mm含有上述有機化合物之有機膜形成用液, 接觸至形成上述有機膜之上述一對電極之至少一方表面 〇·1〜200分鐘,形成上述有機膜。 17·—種電子機器,其特徵爲:具備有申請專利範圍 第1至1 3項中之任一項所記載之電子裝置。
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