WO2008018271A1 - transistor organique en couche mince et SA méthode de fabrication - Google Patents

transistor organique en couche mince et SA méthode de fabrication Download PDF

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WO2008018271A1
WO2008018271A1 PCT/JP2007/064069 JP2007064069W WO2008018271A1 WO 2008018271 A1 WO2008018271 A1 WO 2008018271A1 JP 2007064069 W JP2007064069 W JP 2007064069W WO 2008018271 A1 WO2008018271 A1 WO 2008018271A1
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thin film
film transistor
organic
organic semiconductor
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Katsura Hirai
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Konica Minolta Holdings, Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to an organic thin film transistor having high carrier mobility and a method for producing the same.
  • Devices using organic semiconductors have milder film-forming conditions than conventional inorganic semiconductor devices, and semiconductor thin films can be formed on various substrates at room temperature. Flexible film is expected by forming a thin film on polymer film.
  • polyacene compounds such as anthracene, tetracene, and pentacene have been studied together with conjugated polymers and oligomers such as polyphenylene vinylene, polypyrrole, polythiophene, oligothiophene, and the like.
  • a method of forming an electrode a method of forming an electrode pattern by etching or lift-off of a uniformly formed metal thin film, or a metal filler is included. And a method of forming an electrode pattern by printing a conductive polymer solution or a conductive polymer solution.
  • Patent Document 1 describes that an electroless plating is used to easily form a low-resistance electrode.
  • an electrode pattern is easily formed by combining a catalyst that generates electroless plating, a plating agent, and patterning by a printing method thereof. Thereby, an electrode pattern can be formed without going through complicated steps.
  • an organic thin film transistor has an advantage that it can be manufactured by a relatively rough process such as printing.
  • a component such as an electrode is formed by printing
  • There are limitations such as the need to increase (channel length).
  • the channel length is increased, the current value passing through the organic thin film transistor is lowered.
  • the present invention solves the above problems, and provides an organic thin film transistor having a high switching current value even when the distance between the source and drain electrodes (channel length) is large, and a method for manufacturing the same. Is an issue.
  • a support a gate electrode, a gate insulating film, an organic semiconductor film, a source electrode, a drain electrode, and at least one other type of electrode cap.
  • the different type of electrode is formed on the organic semiconductor film.
  • An organic thin film transistor formed in a channel region between the source and drain electrodes.
  • the water contact angle of the surface of the organic semiconductor film is 80 ° or more
  • the organic semiconductor film is a cast film made from a solution.
  • an organic thin film transistor comprising a support, a gate electrode, a gate insulating film, an organic semiconductor film, a source electrode, a drain electrode, and at least one other type of electrode force
  • a method for producing an organic thin film transistor comprising forming the different electrode on the organic semiconductor film and in a channel region between the source and drain electrodes.
  • the switching current value is high, and an organic thin film transistor and a method for manufacturing the same can be provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an organic thin film transistor element of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of another example of electrode pattern according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic equivalent circuit diagram of an example of the organic thin film transistor element sheet of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of manufacturing the organic thin film transistor element (top contour outer type) of the present invention.
  • organic TFT includes a support, a gate electrode, a gate insulating film, an organic semiconductor film, a source electrode, a drain electrode, and It comprises at least one different kind of electrode cap, and the different kind of electrode is formed on the organic semiconductor film and in the channel region between the source and drain electrodes.
  • the present inventors have found that a TFT having high carrier mobility and capable of stable operation can be obtained by adopting a top contact type configuration described later.
  • FIGS. 1 A configuration example suitable for the top contact organic thin film transistor of the present invention is shown in FIGS.
  • a gate electrode 2 and a gate insulating film 3 are sequentially provided on a support (substrate) 1 and in contact with the gate insulating film 3, an organic semiconductor film 4 and a source electrode 5 are provided.
  • the drain electrode 6 is formed, and “another kind of electrode” 7 is formed on the organic semiconductor film 4, and the source electrode 5, the drain electrode 6 and the “different kind of electrode” 7 are formed on the organic semiconductor film 4. It has a so-called top contact type structure joined to the upper surface. Therefore, each electrode is formed after the organic semiconductor film is formed.
  • the “different type of electrode” 7 has a structure independent (isolated) from the source electrode 5 and the drain electrode 6.
  • the “different electrode” 7 has the effect of substantially reducing the distance (channel length) between the source electrode and the drain electrode.
  • FIG. 1 (b) The configuration of FIG. 1 (b) is the same as that of (a), except that a plurality of “different types of electrodes” 7 are provided on the organic semiconductor film 4 to substantially further reduce the channel length. It is.
  • the source electrode 5 and the drain electrode 6 are formed on the gate insulating film 3, the organic semiconductor film 4 is formed, and then the source electrode 5, the drain electrode 6 and “ Another type of electrode ”7 is formed.
  • FIG. 1 (d) The configuration of FIG. 1 (d) is obtained by forming the organic semiconductor film 4 after forming the source electrode 5 and the drain electrode 6 on the gate insulating film 3, and then forming another type of electrode 7 after that. is there.
  • the “different type of electrode” preferably uses a solution process such as printing or coating with a fluid electrode material.
  • a solution process such as printing or coating with a fluid electrode material.
  • a conductive polymer such as a complex of polyethylene dioxythiophene and polystyrene sulfonic acid (PEDOT-PSS) or a dispersion of fine metal particles
  • the pattern can be printed by printing as shown in Fig. 2 (a). It is preferable to do this.
  • FIG. 2 (b) it can be formed in a dot shape by an ink jet method. Each dot may partially overlap as long as the source and drain electrodes do not conduct. Also, after forming a coating film over the entire channel area, the process of repelling the film (liquid repellency) to form self-organized dots as shown in Fig. 2 (b) can be simplified. The point power is also preferable.
  • the organic semiconductor suitably used for the organic thin film transistor is lipophilic, and the contact angle of water on the surface of the organic semiconductor film is kept high. Therefore, when forming another type of electrode using the liquid repellent action, it is preferable to use a water-soluble or water-dispersible fluid electrode material.
  • the conductivity of the “different kind of electrode” according to the present invention is not less than 0.001 lSZcm, preferably not less than lSZcm.
  • the fluid electrode material according to the present invention is specifically a solution, paste, ink, metal thin film precursor material, liquid dispersion or the like containing the following conductive material.
  • the solvent or the dispersion medium contains 50% by mass or more of water.
  • the conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity at a practical level as an electrode. Platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony lead, tantalum, Indium, palladium, tellurium, rhenium, iridium, aluminum, ruthenium, germane Yuum, molybdenum, tungsten, tin oxide 'antimony, indium oxide' tin (ITO)
  • Fluorine-doped acid zinc, zinc, carbon, graphite, glassy carbon, silver paste and carbon paste lithium, beryllium, sodium, magnesium, potassium, power, lithium, scandium, titanium, manganese, zirconium, gallium, niobium, Sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, aluminum, magnesium Z copper mixture, magnesium Z silver mixture, magnesium Z aluminum mixture, magnesium Z indium mixture, aluminum Z acid-aluminum mixture, lithium Z aluminum mixture, etc.
  • platinum, gold, silver, copper, aluminum, indium, ⁇ and carbon are preferable.
  • a conductive polymer, metal fine particles, and the like can be suitably used.
  • a known conductive paste may be used, but preferably a dispersion containing metal fine particles having a particle diameter of 1 nm to 50 nm, preferably 1 nm to 10 nm. .
  • Materials for the metal fine particles include platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony lead, tantalum, indium, palladium, tellurium, rhenium, iridium, aluminum, ruthenium, germanium, Molybdenum, tungsten, zinc, or the like can be used.
  • a metal phase in a liquid phase such as a physical generation method such as a gas evaporation method, a sputtering method or a metal vapor synthesis method, a colloid method, or a coprecipitation method may be used.
  • the chemical production method include reducing metal ions to produce fine metal particles, and preferably, JP-A-11-76800, JP-A-11-80647, JP-A-11-319538, JP-A 2000-239985.
  • JP-A-11-76800, JP-A-11-80647, JP-A-11-319538, JP-A 2000-239985 Disclosed in Japanese Patent Publication No. 2001-254185, No. 2001-53028, No. 2001-35255, No. 2000-124157, No. 2000-123634, etc. This is a dispersion of fine metal particles produced by the gas evaporation method.
  • FIG. 3 is a schematic equivalent circuit diagram of an example of a thin film transistor element sheet 20 in which a plurality of thin film transistor elements of the present invention are arranged.
  • the thin film transistor sheet 20 has a large number of thin film transistor elements 24 arranged in a matrix.
  • 21 is a gate bus line of the gate electrode of each thin film transistor element 24, 22 Is the source line of the source electrode of each thin film transistor element 24.
  • An output element 26 is connected to the drain electrode of each thin film transistor element 24.
  • the output element 26 is, for example, a liquid crystal, an electrophoretic element, or the like, and constitutes a pixel in the display device. In the illustrated example, a liquid crystal is shown as the output element 26 in an equivalent circuit having resistance and capacitor power.
  • 25 is a storage capacitor
  • 27 is a vertical drive circuit
  • 28 is a horizontal drive circuit.
  • the method of the present invention can be used for producing such a thin film transistor sheet in which organic TFT elements are two-dimensionally arranged on a support.
  • a metal thin film pattern using a photosensitive resin such as etching or lift-off for the source, drain, or gate electrode, and the gate or source bus line.
  • An electroless plating method is known as a method for forming without a jung.
  • a method for forming an electrode by an electroless plating method includes a mesh catalyst that acts on a portion where an electrode is provided to generate an electroless plating by acting with a plating agent. After the liquid containing is patterned by, for example, a printing method (including ink jet printing), a plating agent is brought into contact with a portion where an electrode is provided. Then, electroless plating is applied to the portion by contact between the catalyst and the plating agent, and an electrode pattern is formed.
  • a printing method including ink jet printing
  • Either the electroless plating catalyst and the application of the plating agent may be reversed, or the pattern formation may be performed, but a method of forming a plating catalyst pattern and applying the plating agent to this is preferred. Good.
  • the patterning of a plating catalyst or a plating agent by these printing methods is a high-definition circuit. When a pattern is required, the accuracy is not sufficient.
  • the electroless plating method will be described below.
  • Catalysts that act on the plating agent to generate electroless plating include Pd, Rh, Pt, Ru, Os,
  • Ir force Consists of at least one compound selected from these and their ions or metal fine particles are included in the Ir force Consists of at least one compound selected from these and their ions or metal fine particles.
  • halides such as chlorides, bromides, and fluorides of the above elements
  • inorganic salts or composite salts such as sulfates, nitrates, phosphates, borates, and cyanides
  • carboxylic acids Salts organic sulfonates, organic phosphates, alkyl complexes, alkane complexes, alkene complexes, organic complexes such as cyclopentagen complexes, porphyrins, phthalocyanines Salts selected or mixtures of these, ions of these elements, these Metal fine particles of these elements are applicable.
  • the plating agent for example, a solution in which metal ions deposited as an electrode are uniformly dissolved is used, and a reducing agent is contained together with the metal salt.
  • the force that normally uses the solution is not limited as long as it causes electroless plating, and a gaseous or powdery meshing agent can also be applied.
  • metal halides nitrates, sulfates, phosphates, borates, acetates, tartrates, kenates, and the like are applicable as the metal salts.
  • reducing agent hydrazine, hydrazine salt, polohydride salt, hypophosphite, hyposulfite, alcohol, aldehyde, carboxylic acid, carboxylate and the like are applicable.
  • elements such as boron, phosphorus and nitrogen contained in these reducing agents may be contained in the deposited electrode.
  • a mixture of the metal salt and the reducing agent may be applied, or the metal salt and the reducing agent may be applied separately.
  • the metal salt and the reducing agent may be applied separately.
  • the metal salt is first disposed in the portion where the electrode is provided, and then the reducing agent is disposed, thereby providing a more stable electrode pattern. Can be formed.
  • the plating agent can contain additives such as a buffer for adjusting pH and a surfactant.
  • additives such as a buffer for adjusting pH and a surfactant.
  • organic solvents such as alcohols, ketones and esters can be added as the solvent used in the solution.
  • the composition of the plating agent is composed of a metal salt of the metal to be precipitated, a reducing agent, and, if necessary, an additive and an organic solvent, but the concentration and composition may be varied depending on the deposition rate. Can be adjusted. It is also possible to adjust the deposition rate by adjusting the temperature of the plating agent. Examples of the temperature adjusting method include a method of adjusting the temperature of the plating agent and a method of adjusting the temperature by heating and cooling the substrate before immersion. Furthermore, it is possible to adjust the thickness of the metal thin film that is deposited in the time it is immersed in the plating agent.
  • a printing method of the liquid containing the electroless plating catalyst a printing method such as a conventional screen printing, a relief printing plate, a planographic printing plate, an intaglio printing plate, or a printing by a normal ink jet method is used. It is preferable to use an electrostatic suction bow I type liquid discharge device V. A pattern of an electroless plating catalyst is formed by an electrostatic suction type liquid discharge device, and then a plating agent is brought into contact with the electroless plating. As a result, an electrode pattern made of a metal thin film formed by electroless plating is obtained.
  • the contact of the plating agent can be performed by coating, spraying, dipping or the like.
  • the plating agent may be printed by a pattern printing in a region including the region where the plating catalyst pattern is formed, such as ink jet printing, screen printing, intaglio printing, lithographic printing, letterpress printing, and the like.
  • a suction-type liquid ejection device may be used.
  • the electrode pattern is deposited by electroless plating, if the solute contained in the plating agent adheres to the substrate surface, it can be cleaned if necessary.
  • the application of the plating agent and the plating catalyst may be reversed! /.
  • puttering may be performed with a mastic agent.
  • the electrode provided by applying the electroless plating is composed of at least one metal selected from Au, Ag, Cu, Ni, Co, and Fe, or an alloy force thereof.
  • the metal includes an intermetallic compound.
  • JP-A-8-238774 As an example of the electrostatic suction type liquid ejection device, for example, JP-A-8-238774 Further, it is described in JP-A No. 2000-127410 and the like, and an apparatus according to these can be advantageously used.
  • the electrostatic attraction method is a method capable of ejecting minute droplets, and the ejected droplets receive electrostatic force during flight separately from the ejection energy, and therefore the ejection energy per unit volume. Can be reduced, and can be applied to the discharge of minute droplets, and a high-precision printed pattern can be obtained.
  • the source or drain electrode is formed by the electroless plating method, particularly when the source, drain electrode, source bus line, etc. are formed at a time. ,.
  • the method using the electrostatic discharge type liquid ejection device is suitable for manufacturing a thin film transistor having a bottom gate type structure, and includes a gate electrode, a gate bus line, a gate insulating film (layer), and a semiconductor film. It is preferable to pattern a source, a source bus line, a drain electrode, etc. on a substrate on which (layer) etc. are mounted with high accuracy while avoiding complicated processes such as resist formation.
  • the method of manufacturing a thin film transistor using the electrostatic discharge liquid ejection device is particularly advantageously used for manufacturing an organic thin film transistor.
  • patterning can be performed easily and accurately without using a method of forming a resist or the like, and photosensitive resin is applied to the electrode patterning.
  • the photosensitive resin itself or the process of forming a resist from the photosensitive resin and the removal process thereof are limited to those that do not affect the organic semiconductor film.
  • the method of the present invention is particularly preferable.
  • the organic semiconductor when an electrode is formed on the organic semiconductor film by electroless plating, in the region other than the electrode formation region (for example, a region serving as a semiconductor channel in the thin film transistor element), the organic semiconductor It is preferable that the membrane should not be in direct contact with these catalytic agents, which may have an impact on organic semiconductor materials. Therefore, in the manufacture of a thin film transistor having a top contact type structure, it is preferable to provide an organic semiconductor layer protective film in a required region other than the electrode formation region. [0064] Accordingly, the protective film is preferably patterned so as to protect a protective region other than the electrode formation region (for example, a region for forming a semiconductor channel).
  • a plating catalyst pattern is formed, and electroless plating can be performed by contacting the plating agent with the plating catalyst pattern.
  • the method for bringing the plating agent into contact is not particularly limited, but for example, a method of spraying by dipping in the plating agent or printing such as an ink jet method, screen printing, intaglio, planographic printing, letterpress or the like is applicable.
  • the solute contained in the plating agent or the like adheres to the substrate surface. If necessary, the substrate can be cleaned if necessary.
  • the protective film formed on the organic semiconductor film (layer) may be an action of the metal catalyst, a metal salt in the plating agent, a reducing agent, or the like. It is sufficient if it is an inert material that does not affect the organic semiconductor material, and if a photosensitive composition such as a photosensitive resin layer is formed on the organic semiconductor protective layer. It is preferable that the material be unaffected by the coating process and not affected by the patterning of the photosensitive resin layer.
  • Examples of such materials include the following polymer materials, particularly materials containing a hydrophilic polymer, and more preferred are aqueous solutions or aqueous dispersions of hydrophilic polymers.
  • the hydrophilic polymer is a polymer that is soluble or dispersible in water or an acidic aqueous solution, an alkaline aqueous solution, an alcohol aqueous solution, or an aqueous solution of various surfactants.
  • polybulal alcohol, homopolymers and copolymers having component power such as HEMA, acrylic acid, and acrylamide can be suitably used.
  • materials containing inorganic oxides and inorganic nitrides are also preferable because they do not affect the organic semiconductor and do not affect other coating processes.
  • a material for a gate insulating film (layer) described later can also be used.
  • the organic semiconductor protective layer containing the inorganic oxide or inorganic nitride as the gate insulating film (layer) material is preferably formed by a plasma method under atmospheric pressure.
  • a method for forming a thin film by a plasma method under atmospheric pressure is a method in which atmospheric pressure or pressure near atmospheric pressure is used.
  • a method of discharging under pressure, plasma-exciting reactive gas, and forming a thin film on the substrate is as follows: JP-A-11-61406, JP-A-11-133205, JP-A-2000-121804 2000-147209, 2000-185362, etc. [These are described here! (Hereinafter referred to as atmospheric pressure plus, ma method).
  • atmospheric pressure plus, ma method As a result, a highly functional thin film can be formed with high productivity.
  • the photoresist layer it is preferable to use a force-laser-sensitive material that can use a known positive or negative material.
  • a force-laser-sensitive material that can use a known positive or negative material.
  • Dye-sensitized photopolymerization photosensitive material such as JP-A-11-271969, JP-A-2001-117219, JP-A-11-311859, JP-A-11-352691, (2) Negative type having sensitivity to infrared laser such as JP-A-9-179292, US Pat. No.
  • Photosensitive materials include positive photosensitive materials having photosensitivity to infrared lasers.
  • (2) and (3) are preferable in that the process is not limited to a dark place, and when removing the photoresist layer, the positive type (3) is most preferable.
  • Examples of the solvent for forming the coating solution of the photosensitive resin include propylene glycol monomethylenoateolene, propyleneglycolenomonoethylenotenole, methinoreserosonoleb, methinorecerosonoreb acetate, ethinorecerozolev, Examples include ethyl acetate sorb acetate, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, dioxane, acetone, cyclohexanone, trichloroethylene, and methyl ethyl ketone. These solvents are used alone or in combination of two or more.
  • a spray coating method As a method for forming the photosensitive resin layer, a spray coating method, a spin coating method, a blade coating method, a dip coating method, a casting method, a roll coating method, a bar coating method, a die coating method, or the like is used. Etc., as described in the patterning of the protective film.
  • patterning exposure is performed using an Ar laser, a semiconductor laser, He—Ne laser, YAG laser, carbon dioxide laser, etc. are used.
  • a semiconductor laser having an oscillation wavelength in the infrared is preferable.
  • the output is suitably 50 mW or more, preferably 1 OO mW or more.
  • an aqueous alkaline developer is suitable.
  • the aqueous alkaline developer include alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium metasilicate, potassium metasilicate, dibasic sodium phosphate, and tribasic sodium phosphate.
  • Metal salt aqueous solution ammonia, ethylamine, n-propylamine, jetylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyljetylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, piperidine, 1,
  • An aqueous solution in which an alkaline compound such as 8-diazabicyclo [5, 4, 0] -7-undecene is dissolved can be mentioned.
  • concentration of the alkaline compound in the present invention in the alkali developer is usually 1 to 10% by mass, preferably 2 to 5% by mass.
  • an organic solvent such as an ionic surfactant, an amphoteric surfactant, and alcohol can be added as necessary.
  • an organic solvent propylene glycol, ethylene glycol monophenyl ether, benzyl alcohol, n -propyl alcohol, and the like are useful.
  • an abrasion layer that is another photosensitive resin layer may also be used for forming a thick catalyst pattern of the protective film, that is, for forming an electrode pattern.
  • the abrasion layer used in the present invention can also constitute an energy light absorber, Noinder resin, and various additive powers added as necessary.
  • the energy light absorber various organic and inorganic materials that absorb the energy light to be irradiated can be used.
  • the laser light source is an infrared laser
  • a pigment, a dye, a metal
  • Use ferromagnetic metal powder such as metal magnetic powder mainly composed of metal oxide, metal nitride, metal carbide, metal boride, graphite, carbon black, titanium black, Al, Fe, Ni, Co, etc.
  • carbon black, cyanine dyes, and Fe ferromagnetic metal powder are preferable.
  • the content of the energy light absorber is about 30 to 95% by mass, preferably 40% of the component for forming the abrasion layer. ⁇ 80 mass%.
  • the nodder resin of the abrasion layer can be used without particular limitation as long as it can sufficiently hold the energy light absorber, for example, the coloring material fine particles.
  • the polyurethane resin, the polyester resin Fat, salt-vinyl resin, polyvinylacetal resin, cellulose resin, acrylic resin, phenoxy resin, polycarbonate, polyamide resin, phenol resin, epoxy resin, etc. Can be mentioned.
  • the content of the Norder resin is about 5 to 70% by mass, preferably 20 to 60% by mass, of the abrasion layer forming component.
  • the ablation layer in this specification refers to a layer that is ablated by irradiation with high-density energy light, and the ablation referred to here is one in which the ablation layer is completely scattered by physical or chemical changes. This includes a phenomenon in which a physical or chemical change occurs only in the vicinity of an interface with an adjacent layer, where a part is destroyed or scattered. Using this ablation, a resist image is formed and electrodes are formed.
  • the high-density energy light is not particularly limited as long as it is active light that generates ablation.
  • flash exposure using a xenon lamp, a halogen lamp, a mercury lamp, or the like may be performed through a photomask, or scanning exposure may be performed by converging laser light or the like.
  • An infrared laser, particularly a semiconductor laser, whose output per laser beam is 20 to 200 mW is most preferably used.
  • the energy density preferably 50 ⁇ 500MjZcm 2, more preferably Ru 100 ⁇ 300MjZcm 2 der.
  • an electrode material repellent layer having a thickness of about 0.5 ⁇ m on the light-sensitive resin layer by solvent coating.
  • the electrode material repellent layer is formed by using a silicone rubber layer, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, or the like on the surface of the photosensitive resin layer, in the present invention, a catalyst solution, or , A layer that imparts repellency to the plating solution.
  • An electrode material repellent layer is coated on the light-sensitive resin layer, and light exposure or development is performed on the light-sensitive resin layer. It can be put together in combination with a sensitive oil layer.
  • As the photosensitive resin layer an abrasion layer or a photopolymerizable photosensitive material is preferable.
  • the formed photosensitive layer and electrode material repellent layer are exposed to a pattern such as a source electrode and a source bus line with a semiconductor laser or the like, and then the exposed electrode material repellent layer (silicone rubber layer) is subjected to brush processing. Remove. Since the adhesiveness between the photosensitive resin layer and the silicone rubber layer changes with exposure, the silicone rubber layer can be easily removed by brush treatment.
  • the effect of the protective layer can be enhanced, and only the portion where the electrode is formed can be accurately patterned, and the electrode material can be patterned by a simple process.
  • the resist image may be removed.
  • an appropriate solvent is selected from a wide range of organic solvents used as a photoresist coating solvent, such as alcohols, ethers, esters, ketones, and glycol ethers.
  • the organic semiconductor film is not eroded and the solvent is preferred.
  • the patterning of the protective film itself can be performed using an electrostatic suction type liquid discharge apparatus.
  • the protective film By discharging the protective film material solution as ink using the electrostatic suction type ink jet apparatus, the protective film can be directly patterned without performing a method of forming a resist.
  • an electrostatic suction type ink jet device it is possible to easily perform patterning with high accuracy equivalent to resist formation by a photosensitive resin.
  • the protective film may be removed after forming the electrode.
  • the substrate surface is cleaned, but is preferably removed at that time. However, if the performance as a thin film transistor is not affected, it may be left as it is.
  • Organic semiconductor film As a material constituting the organic semiconductor thin film (also referred to as “organic semiconductor thin layer”), various condensed polycyclic aromatic compounds and conjugated compounds are applicable.
  • Examples of the condensed polycyclic aromatic compound include anthracene, tetracene, pentacene, hexacene, heptacene, taricene, picene, fluorene, pyrene, peropyrene, perylene, terylene, kuterite terylene, coronene, talenene And compounds such as musantracene, bisanthene, zeslen, heptazelene, pyranslen, violanthene, isoviolanthene, sacobiphenyl, phthalocyanine, porphyrin, and derivatives thereof.
  • Examples of the conjugated compound include polythiophene and its oligomer, polypyrrole and its oligomer, polyaniline, polyphenylene and its oligomer, polyphenylene vinylene and its oligomer, polyphenylene vinylene and its oligomer, polyacetylene, Examples include polydiacetylenes, tetrathiafulvalene compounds, quinone compounds, cyan compounds such as tetracyanoquinodimethane, fullerenes, and derivatives or mixtures thereof.
  • polythiophene and oligomers thereof in particular, thiophene hexamer, at-sequichiofen e, ⁇ -dihexinore a-seccithiophene, e, ⁇ -dihexinole a-quinketiophene, ⁇ , ⁇ Oligomers such as —bis (3-butoxypropyl) -a-secciothiophene can be preferably used.
  • copper phthalocyanine is a metal phthalocyanine such as fluorine-substituted copper phthalocyanine described in JP-A-11-251601, naphthalene 1, 4, 5, 8-tetracarboxylic acid diimide, N, N′-bis (4 Trifluoromethylbenzyl) naphthalene with 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide, N, N'-bis (1H, 1H-perfluorooctyl), N, N'bis (1H, 1H-perfluorobutyl) and N, N'-dioctylnaphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide derivatives, naphthalene 2, 3, 6, 7-tetracarboxylic acid diimide Acid diimides, condensed ring tetracarboxylic acid diimides such as anthracene tetracarboxylic acid diimides such as anthracene
  • ⁇ -conjugated materials at least one selected from the group consisting of condensed polycyclic aromatic compounds such as pentacene, fullerenes, condensed ring tetracarboxylic acid diimides, and metal phthalocyanines. Preferred.
  • examples of the organic semiconductor material according to the present invention include silylethyl-pentacene compounds described in Adv. Mater. 2003, 15, No. 23, December 3 (2009-2011), and J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 4986 to 4987
  • the compounds having acene and heteroacene as the mother nucleus are also preferred, such as silylethynylpentacene, trisalkylsilylethylpentacene, triisopropyl silylethylpentacene, etc. It can be suitably used.
  • organic semiconductor materials include tetrathiafulvalene (TTF) -tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex, bisethylenetetrathiafulvalene (BEDTTTF) -perchloric acid complex, BEDTTTF-iodine complex, TCNQ-iodine complex
  • TTF tetrathiafulvalene
  • BEDTTTF bisethylenetetrathiafulvalene
  • TCNQ-iodine complex TCNQ-iodine complex
  • Organic molecular complexes such as can also be used.
  • ⁇ -conjugated polymers such as polysilane and polygermane can also be used as organic'inorganic hybrid materials described in JP-A-2000-260999.
  • a material having a functional group such as acrylic acid, acetoamide, dimethylamino group, cyano group, carboxyl group, nitro group, benzoquinone derivative, tetracyanoethylene
  • a material serving as an acceptor such as tetracyanoquinodimethane or a derivative thereof, or a functional group such as an amino group, a triphenyl group, an alkyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, or a phenyl group.
  • Doping means introducing an electron-donating molecule (acceptor) or an electron-donating molecule (donor) into the thin film as a dopant. Therefore, the doped thin film is a thin film containing the condensed polycyclic aromatic compound and the dopant. A well-known thing can be employ
  • the organic semiconductor film can be formed by a known method. For example, vacuum deposition, MBE (Molecular Beam Epitaxy), ion cluster beam method, low energy ion beam method, ion plating method, sputtering method, CVD (Chemical Vapor Deposition), laser deposition, electron beam deposition, electrodeposition, Examples include spin coating, dip coating, bar coating, die coating, spray coating, and LB, and screen printing, inkjet printing, blade coating, and the like.
  • MBE Molecular Beam Epitaxy
  • ion cluster beam method low energy ion beam method
  • ion plating method low energy ion beam method
  • sputtering method sputtering method
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • laser deposition electron beam deposition
  • electrodeposition examples include spin coating, dip coating, bar coating, die coating, spray coating, and LB, and screen printing, inkjet printing, blade coating, and the like.
  • the precursor film formed by coating is heat-treated. A thin film of the desired organic material may be formed.
  • the organic semiconductor film is particularly preferably formed by a method of casting an organic semiconductor solution.
  • any solvent can be used as the solvent of the organic semiconductor material solution.
  • organic solvents such as alcohols, ethers, esters, ketones, glycol ethers, and the like are appropriately selected according to the organic semiconductor compound, but chain ether solvents such as diethyl ether and diisopropyl ether, tetrahydrofuran and dioxane Cyclic ether solvents such as acetone, ketone solvents such as acetone methylethylketone, cyclohexanone, aromatic solvents such as xylene, toluene, o-dichlorobenzene, nitrobenzene, m-talezole, hexane, cyclohexane Aliphatic hydrocarbon solvents such as xane and tridecane, ⁇ -terbineol, Black hole Holm and 1, Harogeni spoon alkyl-based
  • an aliphatic organic solvent specifically, cyclohexane or hexane as a specific example be included.
  • the film thickness of these organic semiconductor films is not particularly limited.
  • the film thickness depends largely on the film thickness of the organic semiconductor film.
  • the film thickness varies depending on the organic semiconductor, and is generally 1 ⁇ m or less, and preferably 10 to 300 nm.
  • the water contact angle on the surface of the organic semiconductor film in the present invention is preferably 80 ° or more. More preferably, it is 90 ° or more.
  • the water contact angle is measured by Kyowa Interface Science Co., Ltd .: contact angle meter CA-V or CA-DT'A type in an environment of 20 ° C and 50% RH.
  • Surface of organic semiconductor film In order to adjust the water contact angle, the surface of the organic semiconductor film may be treated with a silane coupling agent described later. Even if the organic semiconductor has no functional group, the contact angle can be adjusted by attaching a silane coupling agent.
  • At least one of the gate electrode, the source or the drain electrode is formed by the method for manufacturing an organic semiconductor element of the present invention. Can be formed without causing deterioration of the characteristics of the organic semiconductor film.
  • the source electrode or the drain electrode is a force S formed by the electroless plating method, and one of the source electrode and the drain electrode is an electrode that does not depend on the electroless plating together with the gate electrode. It's okay.
  • the electrode is formed by a known method or a known electrode material.
  • the electrode material is not particularly limited as long as it is a conductive material.
  • conductive polymers whose conductivity has been improved by doping, for example, conductive polyarine, conductive polypyrrole, conductive polythiophene (polyethylenedithiophene and polystyrene sulfonic acid complex, etc.) are also suitable. Used. [0112] Of the materials listed above, materials with low electrical resistance at the contact surface with the semiconductor layer are preferred as materials for forming the source electrode or drain electrode. ITO, conductive polymer and carbon are preferred.
  • the electrode is formed using a fluid electrode material such as a solution, paste, ink, or dispersion liquid containing the above-described conductive material, in particular, a conductive polymer, Alternatively, a fluid electrode material containing fine metal particles containing platinum, gold, silver, and copper is preferable.
  • the solvent or dispersion medium is preferably a solvent or dispersion medium containing 60% or more, preferably 90% or more of water in order to suppress damage to the organic semiconductor.
  • the fluid electrode material containing metal fine particles for example, a known conductive paste may be used, but preferably metal fine particles having a particle diameter of 1 to 50 nm, preferably 1 to LOnm. It is a material dispersed in a dispersion medium that is water or any organic solvent using a dispersion stabilizer as required.
  • Materials for the metal fine particles include platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony lead, tantalum, indium, palladium, tellurium, rhenium, iridium, aluminum, ruthenium, germanium, Molybdenum, tungsten, zinc, or the like can be used.
  • a liquid phase metal such as a physical production method such as gas evaporation method, sputtering method or metal vapor synthesis method, colloid method or coprecipitation method may be used.
  • the chemical production method include reducing metal ions to produce fine metal particles, but preferred are JP-A-11-76800, JP-A-11-80647, JP-A-11-319538, and JP-A-2000-239853. Colloidal method, JP 2001-254185, 2001-53028, 2001-352 55, 2000-124157, 2000-123634, etc. It is.
  • An electrode is formed using these metal fine particle dispersions, the solvent is dried, and then heated to a shape in the range of 100 to 300 ° C, preferably 150 to 200 ° C, as necessary. Fine particles are thermally fused to form an electrode pattern having a desired shape.
  • a conductive thin film formed using a method such as vapor deposition or sputtering using the above as a raw material is formed using a known photolithographic method or lift-off method.
  • a method of forming and etching a resist on a metal foil such as aluminum or copper by thermal transfer or ink jet is formed using a known photolithographic method or lift-off method.
  • a conductive polymer solution, a dispersion liquid, or a dispersion liquid containing metal fine particles may be directly patterned by an ink jet method, or may be formed from a coating film by lithography, laser abrasion, or the like.
  • a method of patterning a conductive ink or conductive paste containing a conductive polymer or metal fine particles by a printing method such as relief printing, intaglio printing, planographic printing, or screen printing can also be used.
  • the source electrode and the drain electrode can be formed using a photolithographic method.
  • a photosensitizing resin solution is applied to the entire surface of the layer in contact with the organic semiconductor protective layer, and the photosensitivity is applied. Forming a hydrophilic resin layer.
  • the same positive and negative photosensitive resins used for patterning the protective layer can be used.
  • the solvent for forming the light-sensitive resin coating solution, the method for forming the light-sensitive resin layer, and the like are as described in the patterning of the protective film.
  • an abrasion layer which is another photosensitive resin layer, may be used for electrode formation.
  • the abrasion layer the same ones as those used for patterning the protective layer can be mentioned.
  • Various insulating films can be used as the gate insulating film (layer) of the organic thin film transistor of the present invention, and an inorganic oxide film having a high relative dielectric constant is particularly preferable.
  • Inorganic oxides include silicon oxide, acid aluminum, acid tantalum, titanium oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, barium zirconate titanate, and zirconate zirconate titanate.
  • preferred are silicon oxide, acid aluminum, acid tantalum, and acid titanium.
  • Inorganic nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride can also be suitably used.
  • Examples of the film forming method include vacuum deposition, molecular beam epitaxy, ion cluster beam, low energy ion beam, ion plating, CVD, sputtering, and atmospheric pressure plasma. Dry process, spray coating method, spin coating method, blade coating method, dip coating method, casting method, roll coating method, bar coating method, die coating method and other coating methods, printing and ink jet patterning methods, etc. Can be used depending on the material.
  • the wet process includes a method of applying and drying a liquid in which fine particles of inorganic oxide are dispersed in an arbitrary organic solvent or water using a dispersion aid such as a surfactant as required, or an oxide precursor.
  • a so-called sol-gel method in which a solution of a body, for example, an alkoxide body is applied and dried is used.
  • the gate insulating film is composed of an anodized film or an anodized film and an insulating film.
  • the anodized film is preferably sealed.
  • the anodized film is formed by anodizing a metal that can be anodized by a known method.
  • Examples of the metal that can be treated with anodic acid include aluminum and tantalum, and a known method without particular limitation can be used for the method of anodizing treatment.
  • An oxide film is formed by anodizing.
  • Any electrolyte can be used as an electrolytic solution used for anodizing treatment as long as it can form a porous acid film.
  • sulfuric acid, phosphoric acid, oxalic acid, chromic acid, boric acid, sulfamic acid, For benzene sulfonic acid, etc. a mixed acid or a salt thereof in which two or more of these are combined is used.
  • the treatment conditions for anodization vary depending on the electrolyte used, and therefore cannot be specified.
  • the electrolyte concentration is 1 to 80% by mass
  • the electrolyte temperature is 5 to 70 ° C
  • the current is Density 0.5-60AZdm 2
  • electrolysis time 10 seconds to 5 minutes are appropriate.
  • a preferred anodizing treatment is a method in which an aqueous solution of sulfuric acid, phosphoric acid or boric acid is used as the electrolytic solution and the treatment is performed with a direct current, but an alternating current can also be used. These
  • the electrolyte concentration is preferably 5 to 45% by mass.
  • the electrolyte temperature is preferably 20 to 50 ° C
  • the current density is preferably 0.5 to 20 AZdm 2 for 20 to 250 seconds! / ,.
  • organic compound film polyimide, polyamide, polyester, polyacrylate, photo-radical polymerization system, photopower thione polymerization-type photocurable resin, or copolymer containing acrylonitrile component, polybule Phenolic alcohol, polybutyl alcohol, novolac resin, cyano ethyl pullulan and the like can also be used.
  • the wet process is preferable.
  • the inorganic oxide film and the organic oxide film can be laminated and used together.
  • the thickness of these insulating films is generally 50 nm to 3 ⁇ m, preferably 100 nm to 1 ⁇ m.
  • an organic semiconductor is formed on the gate insulating film (layer)
  • an arbitrary surface treatment may be performed on the surface of the gate insulating film (layer).
  • Silane coupling agents such as octadecyl trichlorosilane, silane, trichloromethylsilazane, alkane phosphoric acid, alkane sulfonic acid, alkane force, rubonic acid, and the like are preferably used.
  • the gate insulating film is preferably subjected to a surface treatment.
  • a surface treatment examples include treatment for changing the surface roughness of the gate insulating film by polishing, orientation treatment such as rubbing for forming a self-aligned thin film, and surface treatment with a silane coupling agent. .
  • Preferred examples of the silane coupling agent include octadecyltrichlorosilane, octyltrichlorosilane, hexamethyldisilane, hexamethyldisilazane, and the like, but the present invention is not limited thereto. Treatment with a ring agent is preferred.
  • the support material constituting the substrate can be used as ceramic substrates such as glass, quartz, aluminum oxide, sapphire, silicon nitride, and silicon carbide, silicon, germanium, and gallium arsenide.
  • a semiconductor substrate such as gallium phosphide or gallium nitrogen, paper, non-woven fabric or the like can be used.
  • the support is preferably made of a resin, for example, a plastic film sheet can be used.
  • plastic films examples include polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PE N), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), etc.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE N polyethylene naphthalate
  • PES polyethersulfone
  • PES polyetherimide
  • polyetheretherketone polyphenylene sulfide
  • PC polycarbonate
  • TAC cellulose triacetate
  • CAP cellulose acetate propionate
  • An element protective layer may be provided on the organic thin film transistor element of the present invention.
  • the protective layer include the inorganic oxides or inorganic nitrides described above, and it is preferable to form the protective layer by the atmospheric pressure plasma method described above. This improves the durability of the organic thin film transistor element.
  • the support is a plastic film
  • at least one of an undercoat layer containing a compound selected from inorganic oxides and inorganic nitrides, and an undercoat layer containing a polymer is preferable to have.
  • the inorganic oxides contained in the undercoat layer include silicon oxide, aluminum oxide, acid tantalum, titanium oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, zirconium Barium titanate titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, strontium titanate, barium titanate, magnesium barium fluoride, bismuth titanate, strontium bismuth titanate, strontium bismuth tantanoate, tantalate nitric acid Examples thereof include bismuth butyrate and trioxide yttrium.
  • the inorganic nitride include nitride nitride and aluminum nitride.
  • silicon oxide aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, and silicon nitride.
  • the lower bow I layer containing a compound selected from inorganic oxides and inorganic nitrides is preferably formed by the atmospheric pressure plasma method described above.
  • Polymers used for the undercoat layer containing polymer include polyester resin, polycarbonate resin, cellulose resin, acrylic resin, polyurethane resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, Phenoxy resin, norbornene resin, epoxy resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, vinyl acetate -Vinyl alcohol copolymer, partially hydrolyzed vinyl chloride vinyl acetate copolymer, salt-bulle monosalt-biurydene copolymer, salt-bule-acrylonitrile copolymer, ethylene Vinyl alcohol copolymer, polybutyl alcohol, chlorinated polychlorinated butyl, ethylene monochloride butyl copolymer, ethylene vinyl acetate copolymer and other vinyl polymers, polyamide resin, ethylene butadiene resin, butadiene —Rubber resin such as Atari mouth-tolyl resin, silicone resin,
  • a polyethersulfone resin film (200 ⁇ m) was used, and first, it was subjected to a corona discharge treatment under the condition of 50 WZm 2 Zmin. Thereafter, an undercoat layer was formed to improve adhesion as described below.
  • a coating solution having the following composition was applied to a dry film thickness of 2 m, dried at 90 ° C for 5 minutes, and then cured for 4 seconds from a distance of 10 cm under a 60 WZcm high-pressure mercury lamp.
  • Dipentaerythritol hexaatalylate monomer 60g Dipentaerythritol hexatatalylate dimer 20g Dipentaerythritol hexatatalylate trimer or higher component 20g Diethoxybenzophenone UV initiator 2g
  • an atmospheric pressure plasma treatment was performed on the layer under the following conditions to provide an oxide film having a thickness of 50 nm, and these layers were used as the undercoat layer 18 (FIG. 4 (1)).
  • Inert gas helium 98.25 volume 0/0 Reactive gas: Oxygen gas 1.5% by volume
  • Reactive gas Tetraethoxysilane vapor (published with helium gas) 0.25 vol% (discharge conditions)
  • the electrode is coated with lmm of alumina by ceramic spraying on a stainless jacket roll base material having cooling means with cooling water, and then a solution obtained by diluting tetramethoxysilane with ethyl acetate is applied and dried, and then sealed by ultraviolet irradiation.
  • This is a roll electrode that has a dielectric (relative permittivity of 10) with a smooth surface and an Rmax of 5 ⁇ m.
  • the application electrode a hollow rectangular stainless steel pipe was covered with the same dielectric material under the same conditions.
  • the gate electrode 12 is formed. That is, the photosensitive resin composition 1 having the following composition is applied on the undercoat layer 18 and dried at 100 ° C. for 1 minute to form a 2 m thick photosensitive resin layer. After formation, the gate line and gate electrode patterns were exposed at an energy density of 200 miZcm 2 with a semiconductor laser having an oscillation wavelength of 830 nm and an output of lOOmW, and developed with an aqueous alkali solution to obtain a resist image. Further, a 300 nm thick aluminum film is formed on the entire surface by sputtering, and then the remaining part of the photosensitive resin layer is removed with MEK, thereby producing a gate bus line and a gate electrode 12. (Fig. 4 (2)).
  • the pattern of the gate line and the gate electrode can be obtained by using the method of the present invention in combination with an electrostatic attraction type inkjet apparatus and an electroless plating method that does not use patterning by resist formation using photosensitive resin. It may be formed by an electrolytic plating method.
  • an anodic oxide film was formed on the gate electrode as a negative insulating film for smoothing and improving the insulating properties by the following anodic oxide film forming process (not shown in the figure). ) ⁇
  • the substrate is thoroughly cleaned, and the anodized film thickness is reduced to 120 nm using a direct current supplied from a 30 V constant voltage power source in a 30% by weight sulfuric acid aqueous solution for 2 minutes. Anodizing was performed until After washing well, steam sealing was performed in a steam chamber saturated at 1 atm and 100 ° C. In this way, a gate electrode 12 having an anodized film was produced on a polyethersulfone resin film which had been subjected to a subbing treatment.
  • a silicon oxide film having a thickness of 30 ⁇ m is provided by the atmospheric pressure plasma method described above, and the above-described anodized aluminum layer is combined to form a gate insulating film having a thickness of 150nm.
  • a film 13 was formed ((3) in FIG. 4).
  • an organic semiconductor film 14 was formed on the gate insulating film 13 using the following compound ⁇ 1> as a semiconductor material. That is, a toluene solution (0.5% by mass) of ⁇ 1> is prepared, and is ejected to a region where a channel is to be formed using a piezo-type ink jet method, and in nitrogen gas at 50 ° C. for 3 minutes. After drying, an organic semiconductor film 14 having a thickness of 50 nm was formed on the substrate (FIG. 4 (4)). The water contact angle on the surface of this organic semiconductor film was 88 °.
  • PEDOT polyethylenedioxythiophene
  • PSS polystyrene sulphonic acid
  • BAYTRON P manufactured by Bayer
  • the thin film transistor fabricated by the above method was driven well and showed a p-type ensemble operation. An increase in drain current (transfer characteristics) was observed when the drain bias was set to 20V and the gate bias was swept from + 10V to 140V. The mobility estimated from the saturation region was 0.6 cm 2 ZVs.
  • a thin film transistor was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the “different electrode” was not formed.
  • the mobility estimated from the saturation region for this thin film transistor was 0.1 lcm 2 ZVs.

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

有機薄膜トランゞスタずその補造方法
技術分野
[0001] 本発明は、キャリア移動床が高い有機薄膜トランゞスタ及びその補造方法に関する
背景技術
[0002] 有機半導䜓を甚いたデバむスは、埓来の無機半導䜓デバむスに比べお補膜条件が マむルドであり、各皮基板䞊に半導䜓薄膜を垞枩で補膜するこずが可胜であるため、 䜎コストィ匕や、ポリマヌフィルム等に薄膜を圢成するこずによるフレキシブルィ匕が期埅 されおいる。
[0003] 有機半導䜓材料ずしおは、ポリプ-レンビ-レン、ポリピロヌル、ポリチォフェン、ォ リゎチォフェンなどの共圹系高分子、オリゎマヌずずもに、アントラセンテトラセンぺ ンタセン等のポリアセンィ匕合物が研究されお 、る。
[0004] ずころで、䞊述した有機半導䜓を甚いたデバむスにお ボお、電極を圢成する方法ず しおは、均䞀圢成した金属薄膜を゚ッチング又はリフトオフによっお電極パタヌンを 圢成する方法や、金属フィラヌを含有する塗料、たた導電性ポリマヌ溶液を印刷しお 電極パタヌンを圢成する方法などが甚いられお 、る。
[0005] 䟋えば、特蚱文献 1には、無電解メツキを利甚し䜎抵抗の電極を簡䟿に圢成するこ ずが蚘茉されおいる。これは、無電解メツキを生じさせる觊媒ず、メツキ剀およびこれら の印刷法等によるパタヌナングを組み合わせ、電極パタヌンを簡単に圢成するずいう ものである。これにより、煩雑な工皋を経るこずなぐ電極パタヌン圢成が可胜である。
[0006] 有機薄膜トランゞスタは、䞊蚘のように印刷などの比范的ラフなプロセスで䜜れるず いうメリットがある。し力しながら、電極などの構成芁玠を印刷で圢成した堎合、芁玠 のサむズや䜍眮の粟床に問題が生じ、ショヌトを防止するために、䟋えば、゜ヌス電 極ずドレむン電極の䞡電極間の距離 (チャネル長を倧きくする必芁があるなどの制玄 がある。たた、圓該チャネル長を倧きくするず、有機薄膜トランゞスタを通す電流倀が 䜎くな぀おしたうずいう問題を生じる。 特蚱文献 1 :特開 2004— 158805号公報
発明の開瀺
発明が解決しょうずする課題
[0007] 本発明は、䞊蚘問題を解決し、゜ヌス'ドレむン電極間の距離 (チャネル長が倧きく おも、スむッチングの電流倀が高 、有機薄膜トランゞスタを提䟛するこず及びその補造 方法を提䟛するこずを課題ずする。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明に係る䞊蚘課題は䞋蚘の手段によっお解決される。
[0009] 1.支持䜓、ゲヌト電極、ゲヌト絶瞁膜、有機半導䜓膜、゜ヌス電極、ドレむン電極、 及び少なくずも䞀぀の別皮の電極カゝら成り、該別皮の電極は有機半導䜓膜䞊で、か っ該゜ヌス ·ドレむン電極間のチャネル領域に圢成されお ボるこずを特城ずする有機 薄膜トランゞスタ。
[0010] 2.前蚘別皮の電極が独立しおいるこずを特城ずする前蚘 1に蚘茉の有機薄膜トラン ゞスタ。
[0011] 3.前蚘別皮の電極が流動性電極材料から圢成されたこずを特城ずする前蚘 1又は
2に蚘茉の有機薄膜トランゞスタ。
[0012] 4.前蚘゜ヌス電極及びドレむン電極が流動性電極材料から圢成されたこずを特城 ずする前蚘 1〜3のいずれか䞀項に蚘茉の有機薄膜トランゞスタ。
[0013] 5.前蚘別皮の電極を圢成する流動性電極材料が氎を含有するこずを特城ずする前 蚘 1〜4のいずれか䞀項に蚘茉の有機薄膜トランゞスタ。
[0014] 6.前蚘有機半導䜓膜の衚面の氎接觊角が 80° 以䞊であるこずを特城ずする前蚘
1〜5のいずれか䞀項に蚘茉の有機薄膜トランゞスタ。
[0015] 7.前蚘有機半導䜓膜が溶液からのキャスト膜であるこずを特城ずする前蚘 1〜6の
Vボずれか䞀項に蚘茉の有機薄膜トランゞスタ。
[0016] 8.支持䜓、ゲヌト電極、ゲヌト絶瞁膜、有機半導䜓膜、゜ヌス電極、ドレむン電極、 及び少なくずも䞀぀の別皮の電極力 成る有機薄膜トランゞスタの補造方法においお
、該有機半導䜓膜䞊であっお、か぀、゜ヌス'ドレむン電極間のチャネル領域に該別 皮の電極を圢成するこずを特城ずする有機薄膜トランゞスタの補造方法。 発明の効果
[0017] 本発明により、゜ヌス電極ずドレむン電極の電極間の距離 (チャネル長が倧きくおも 、スむッチングの電流倀が高 、有機薄膜トランゞスタ及びその補造方法を提䟛するこ ずがでさる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明の有機薄膜トランゞスタ玠子の構成䟋を瀺す図
[図 2]本発明に係る別皮の電極パタヌン䟋の抂念図
[図 3]本発明の有機薄膜トランゞスタ玠子シヌトの䞀䟋の抂略の等䟡回路図
[図 4]本発明の有機薄膜トランゞスタ玠子 (トップコンタ倖型)の補造方法を説明する ための図
笊号の説明
[0019] 1 支持䜓 (基板
2 ゲヌト電極
3 ゲヌト絶瞁膜
4 有機半導䜓膜
5 ゜ヌス電極
6 ドレむン電極
7 別皮の電極
11 支持䜓
12 ゲヌト電極
13 ゲヌト絶瞁膜
14 有機半導䜓膜
15 ゜ヌス電極
16 ドレむン電極
17 別皮の電極
18 䞋匕き局
20 有機薄膜トランゞスタシヌト
21 ゲヌトバスラむン 22 ゜ヌスノ スラむン
24 有機薄膜トランゞスタ玠子
25 蓄積コンデンサ
26 出力玠子
27 垂盎駆動回路
28 氎平駆動回路
発明を実斜するための最良の圢態
[0020] 以䞋、本発明ずその構成芁玠等に぀いお詳现な説明をする。
[0021] 〔有機薄膜トランゞスタ〕
本発明の有機薄膜トランゞスタ以䞋にぉ ボお、「有機 TFT」又は単に「TFT」ずも ボ う。 )は、支持䜓、ゲヌト電極、ゲヌト絶瞁膜、有機半導䜓膜、゜ヌス電極、ドレむン電 極、及び少なくずも䞀぀の別皮の電極カゝら成り、該別皮の電極は有機半導䜓膜䞊で 、か぀該゜ヌス'ドレむン電極間のチャネル領域に圢成されおいるこずを特城ずする。
[0022] 本発明者等は、埌述するトップコンタクト型構成をずるこずにより、キャリア移動床が 高く安定した動䜜が可胜な TFTを埗るこずができるこずを芋出した。
[0023] 本発明のトップコンタクト型有機薄膜トランゞスタずしお奜適な構成䟋を図 1の (a)〜
(d)に瀺す。
[0024] 図 1 (a)の構成は、支持䜓 (基板 1䞊にゲヌト電極 2及びゲヌト絶瞁膜 3が順次蚭 けられ、ゲヌト絶瞁膜 3に接しお、有機半導䜓膜 4、゜ヌス電極 5及びドレむン電極 6 が圢成されおおり、か぀有機半導䜓膜 4䞊に「別皮の電極」 7が圢成されおおり、゜ヌ ス電極 5、ドレむン電極 6及び「別皮の電極」 7は有機半導䜓膜 4の䞊面に接合した、 所謂トップコンタクト型の構成をず぀おいる。埓っお、各電極は有機半導䜓膜圢成埌 に圢成される。
[0025] なお、圓該「別皮の電極」 7は、゜ヌス電極 5及びドレむン電極 6ず独立孀立した構 造ずなっおいる。圓該「別皮の電極」 7は実質的に゜ヌス電極ずドレむン電極の䞡電極 間の距離 (チャネル長)を䜎枛させる効果をもたらす。
[0026] 図 1 (b)の構成は、a)ず同様の構成であるが、有機半導䜓膜 4䞊に「別皮の電極」 7を耇数蚭け、実質的にチャネル長を曎に䜎枛させたものである。 [0027] 図 1 (c)の構成は、ゲヌト絶瞁膜 3䞊に゜ヌス電極 5及びドレむン電極 6を圢成した 埌に有機半導䜓膜 4を圢成し、曎にその埌に、゜ヌス電極 5、ドレむン電極 6及び「別 皮の電極」 7を圢成したものである。
[0028] 図 1 (d)の構成は、ゲヌト絶瞁膜 3䞊に゜ヌス電極 5及びドレむン電極 6を圢成した 埌に有機半導䜓膜 4を圢成し、曎にその埌に、別皮の電極 7を圢成したものである。
[0029] <「別皮の電極」の構成、圢成プロセス〉
本発明に係る「別皮の電極」は流動性電極材料による印刷、塗垃などの溶液プロセ スを甚いるこずが奜たしい。䟋えば、ポリ゚チレンゞォキシチォフェンずポリスチレンス ルホン酞の錯䜓 (PEDOT-PSS)などの導電性ポリマヌや、金属埮粒子の分散液 を甚いお、図 2 (a)のように印刷法などによりパタヌンィ匕するのが奜たしい。
[0030] たた、図 2 (b)のようにむンクゞェット法によりドット状に圢成するこずもできる。各ドット は゜ヌス'ドレむン電極間が導通しない範囲で、䞀郚重なりあっおもよい。たたチダネ ル領域党䜓に塗膜を圢成した埌、塗膜のはじく珟象 (撥液䜜甚を利甚しお、図 2 (b) のような自己組織的なドットを圢成させるこずがプロセスの簡易化の点力も奜たしい。 有機薄膜トランゞスタに奜適に利甚される有機半導䜓は芪油性であり、有機半導䜓 膜衚面における氎の接觊角は高く保たれる。埓っお、撥液䜜甚を利甚しお別皮の電 極を圢成する堎合は、氎溶性たたは氎分散性の流動性電極材料を甚いるこずが奜た しい。
[0031] 〈流動性電極材料〉
本発明に係る「別皮の電極」の導電率は 0. OOlSZcm以䞊、奜たしくは lSZcm 以䞊である。
[0032] 本発明に係る流動性電極材料ずは、具䜓的には、䞋蚘に瀺す導電性材料を含む、 溶液、ペヌスト、むンク、金属薄膜前駆䜓材料、液状分散物等である。
[0033] そしお、むンクゞェット装眮力 䟛絊される前蚘流動性電極材料の堎合は、溶媒たた は分散媒が、氎を 50質量以䞊含んで 、るこずが奜た U、。
[0034] 導電性材料ずしおは、電極ずしお実甚可胜なレベルでの導電性があればよぐ特に 限定されず、癜金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、ィ ンゞゥム、パラゞりム、テルル、レニりム、むリゞりム、アルミニりム、ルテニりム、ゲルマ ナりム、モリブデン、タングステン、酞化スズ 'アンチモン、酞化むンゞりム'スズITO)
、フッ玠ドヌプ酞ィ匕亜鉛、亜鉛、炭玠、グラフアむト、グラッシ䞀カヌボン、銀ペヌスト およびカヌボンペヌスト、リチりム、ベリリりム、ナトリりム、マグネシりム、カリりム、力 ルシゥム、スカンゞりム、チタン、マンガン、ゞルコニりム、ガリりム、ニオブ、ナトリりム 、ナトリりム—カリりム合金、マグネシりム、リチりム、アルミニりム、マグネシりム Z銅 混合物、マグネシりム Z銀混合物、マグネシりム Zアルミニりム混合物、マグネシりム Zむンゞりム混合物、アルミニりム Z酞ィ匕アルミニりム混合物、リチりム Zアルミニりム 混合物等が甚いられる力 特に、癜金、金、銀、銅、アルミニりム、むンゞりム、 ιτοお よび炭玠が奜たしい。
[0035] たた、導電性材料ずしおは、導電性ポリマヌや金属埮粒子などを奜適に甚いるこず ができる。金属埮粒子を含有する分散物ずしおは、たずえば公知の導電性ペヌストな どを甚いおも良いが、奜たしくは、粒子埄が lnm〜50nm、奜たしくは lnm〜10nm の金属埮粒子を含有する分散物である。
[0036] 金属埮粒子の材料ずしおは癜金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン 鉛、タンタル、むンゞりム、パラゞりム、テルル、レニりム、むリゞりム、アルミニりム、ル テ-ゥム、ゲルマニりム、モリブデン、タングステン、亜鉛等を甚いるこずができる。
[0037] このような金属埮粒子の分散物の䜜補方法ずしお、ガス䞭蒞発法、スパッタリング法 、金属蒞気合成法などの物理的生成法や、コロむド法、共沈法などの、液盞で金属ィ オンを還元しお金属埮粒子を生成する化孊的生成法が挙げられるが、奜たしくは、特 開平 11— 76800号公報、同 11— 80647号公報、同 11— 319538号公報、特開 20 00— 239853号公報等に瀺されたコロむド法、特開 2001— 254185号公報、同 20 01— 53028号公報、同 2001— 35255号公報、同 2000— 124157号公報、同 20 00— 123634号公報などに蚘茉されたガス䞭蒞発法により補造された金属埮粒子 の分散物である。
[0038] 図 3は、本発明の薄膜トランゞスタ玠子が耇数配眮される薄膜トランゞスタ玠子シヌ ト 20の 1䟋の抂略の等䟡回路図である。
[0039] 薄膜トランゞスタシヌト 20はマトリクス配眮された倚数の薄膜トランゞスタ玠子 24を 有する。 21は各薄膜トランゞスタ玠子 24のゲヌト電極のゲヌトバスラむンであり、 22 は各薄膜トランゞスタ玠子 24の゜ヌス電極の゜ヌスノ スラむンである。各薄膜トランゞ スタ玠子 24のドレむン電極には、出力玠子 26が接続され、この出力玠子 26は䟋えば 液晶、電気泳動玠子等であり、衚瀺装眮における画玠を構成する。図瀺の䟋では、 出力玠子 26ずしお液晶が、抵抗ずコンデンサ力もなる等䟡回路で瀺されおいる。 25 は蓄積コンデンサ、 27は垂盎駆動回路、 28は氎平駆動回路である。
[0040] この様な、支持䜓䞊に有機 TFT玠子を 2次元的に配列した薄膜トランゞスタシヌト の䜜補に本発明の方法を甚いるこずができる。
[0041] (電極等の圢成方法
本発明に係る有機薄膜トランゞスタ (玠子シヌトにおける、゜ヌス、ドレむン、或いは ゲヌト電極等の電極、たたゲヌト、或いは゜ヌスバスラむン等を、゚ッチング又はリフト オフ等感光性抭脂等を甚いた金属薄膜のパタヌナングなしに圢成する方法ずしお、 無電解メツキ法による方法が知られお 、る。
[0042] 無電解メツキ法による電極の圢成方法に関しおは、特開 2004— 158805にも蚘茉 されたように、電極を蚭ける郚分に、メツキ剀ず䜜甚しお無電解メツキを生じさせるメッ キ觊媒を含有する液䜓を、䟋えば印刷法 (むンクゞェット印刷含む。によっお、パタヌ ナングした埌に、メツキ剀を、電極を蚭ける郚分に接觊させる。そうするず、前蚘觊媒ず メツキ剀ずの接觊により前蚘郚分に無電解メツキが斜されお、電極パタヌンが圢成さ れるずいうものである。
[0043] 無電解メツキの觊媒ず、メツキ剀の適甚を逆にしおもよぐたたパタヌン圢成をどちら で行っおもよいが、メツキ觊媒パタヌンを圢成し、これにメツキ剀を適甚する方法が奜 たしい。
[0044] 印刷法ずしおは、䟋えば、スクリヌン印刷、平版、凞版、凹版又むンクゞェット法によ る印刷などが甚いられる力 これらの印刷法によるメツキ觊媒又はメツキ剀のパタヌ- ングは、高粟现な回路パタヌンが芁求される堎合、粟床が充分ではない。
[0045] 本発明者等は、鋭意怜蚎の結果、印刷或いは通垞のむンクゞェット法ではなぐメッ キ觊媒を含有する液䜓を静電吞匕方匏の液䜓吐出装眮を甚い印刷する方法が、高 现粟の印刷に適しおおり、無電解メツキによる電極パタヌン圢成を粟床高く行える方 法であるこずを芋いだした。これにより、䜎抵抗で高粟现な電極パタヌンを簡䟿に埗 るこずがでさる。
[0046] 〈無電解メツキ法〉
以䞋無電解メツキ法にっ 、お説明する。
[0047] メツキ剀に䜜甚しお無電解メツキを生じさせる觊媒ずしおは、 Pd、 Rh、 Pt、 Ru、 Os、
Ir力 遞択される少なくずも䞀皮の化合物及びこれらのむオン、或いは金属埮粒子か ら構成される。
[0048] 具䜓的には、䞊蚘元玠の塩化物、臭化物、フッ化物などのハロゲン化物や、硫酞 塩、硝酞塩、燐酞塩、ホり酞塩、シアンィ匕物などの無機塩或いは耇合塩や、カルボン 酞塩、有機スルホン酞塩、有機燐酞塩、アルキル錯䜓、アルカン錯䜓、アルケン錯䜓 、シクロペンタゞェン錯䜓、ポルフィリン、フタロシアニンなどの有機錯䜓塩力 遞択さ れる単䜓或いはこれらの混合物、これらの元玠のむオン、これらの元玠の金属埮粒子 が適甚可胜である。なお、有機錯䜓塩からなる觊媒に、界面掻性剀ゃ抭脂バむンダ 䞀を含有させた溶液或いは分散䜓を適甚するこずも可胜である。
[0049] たた、メツキ剀ずしおは、䟋えば、電極ずしお析出させる金属むオンが均䞀溶解され た溶液が甚いられ、金属塩ずずもに還元剀が含有される。ここで、通垞は溶液が甚い られる力 無電解メツキを生じさせるものであればこれに限らず、ガス状や粉䜓のメッ キ剀を適甚するこずも可胜である。
[0050] 具䜓的に、この金属塩ずしおは、金属のハロゲン化物、硝酞塩、硫酞塩、燐酞塩、 ホり酞塩、酢酞塩、酒石酞塩、クェン酞塩などが適甚可胜である。還元剀ずしおは、ヒ ドラゞン、ヒドラゞン塩、ポロハむドラむド塩、次亜燐酞塩、次亜硫酞塩、アルコヌル、 アルデヒド、カルボン酞、カルボン酞塩などが適甚可胜である。なお、これらの還元剀 に含有されるボロン、燐、窒玠などの元玠が、析出する電極に含有されおいおも構わ ない。
[0051] このメツキ剀は、䞊蚘金属塩ず還元剀ずが混合されたものを適甚するようにしおもよ いし、或いは金属塩ず還元剀ずを別個に適甚するようにしおもよい。ここで、電極パタ ヌンをより鮮明に圢成するためには、金属塩ず還元剀ずが混合されたものを適甚する こずが奜たしい。たた、金属塩ず還元剀ずを別個に適甚する堎合には、電極を蚭ける 郚分にたず金属塩を配した埌、還元剀を配するこずで、より安定した電極パタヌンを 圢成するこずができる。
[0052] たた、メツキ剀〖こは、必芁があれば、 pH調敎のための緩衝剀、界面掻性剀などの 添加物を含有させるこずができる。たた、溶液に甚いる溶媒ずしおは、氎以倖にアルコ ヌル、ケトン、゚ステルなどの有機溶剀を添加するようにしおも力たわない。
[0053] さらに、メツキ剀の組成は、析出させる金属の金属塩、還元剀、および必芁に応じお 添加物、有機溶媒を添加した組成で構成されるが、析出速床に応じお濃床や組成を 調敎するこずができる。たた、メツキ剀の枩床を調節しお析出速床を調敎するこずもで きる。この枩床調敎の方法ずしおは、メツキ剀の枩床を調敎する方法、浞挬前に基板 を加熱、冷华しお枩床調節する方法などが挙げられる。さらに、メツキ剀に浞挬する 時間で析出する金属薄膜の膜厚を調敎するこずもできる。
[0054] 本発明にお ボおは、前蚘無電解メツキ觊媒を含有する液䜓の印刷法ずしお、埓来 のスクリヌン印刷、凞版、平版、凹版等の印刷法、たた、通垞のむンクゞェット法による 印刷にかえお静電吞匓 I方匏の液䜓吐出装眮を甚 V、るこずが奜たし 、。静電吞匕方匏 の液䜓吐出装眮によっお、無電解メツキの觊媒のパタヌンを圢成しお、その埌、メツキ 剀を、接觊させ、無電解メツキを斜す。これにより無電解メツキによっお圢成された金 属薄膜からなる電極パタヌンが埗られる。
[0055] メツキ剀の接觊は、塗垃、或 、はスプレヌ等、たた、浞挬等によっお行うこずができる 。たた、メツキ剀をメツキ觊媒ず同様に、メツキ觊媒パタヌンを圢成した領域を含む領 域にパタヌン印刷する方法でもよい、むンクゞヱット法、スクリヌン印刷、凹版、平版、 凞版などの印刷、又これも静電吞匕方匏の液䜓吐出装眮を甚いおもよい。たた、電 極パタヌンを無電解メツキにより析出させた埌、基板衚面にメツキ剀に含有された溶 質が付着しお 、る堎合、必芁があれば掗浄するこずができる。
[0056] たた、メツキ剀、たた、メツキ觊媒は、適甚を逆にしおもよ!/、。たたパタヌナングをメッ キ剀で行っおもよい。
[0057] 前蚘無電解メツキを斜すこずで蚭ける電極は、 Au、 Ag、 Cu、 Ni、 Co、 Feから遞択 される少なくずも 1皮の金属或いはこれらの合金力 構成される。ここで、䞊蚘金属に は、金属間化合物も含たれる。
[0058] 前蚘静電吞匕方匏の液䜓吐出装眮の䟋ずしおは、䟋えば、特開平 8— 238774号 、たた特開 2000— 127410号等に蚘茉されおおり、これらに準じた装眮を有利に甚 いるこずがでさる。
[0059] 静電吞匕方匏は、埮小液滎を吐出できる方法であり、吐出された液滎は、吐出゚ネ ルギ䞀ずは別に、飛翔䞭にも静電力を受けるため、単䜍䜓積圓たりの吐出゚ネルギ 䞀を軜枛でき、埮小液滎の吐出ぞの適甚が可胜ずなり、高粟床の印刷パタヌンを埗 るこずが出来る。
[0060] 本発明においおは、゜ヌスたたはドレむン電極が前蚘無電解メツキ法により圢成され るこずが奜たしぐ特に、゜ヌス、ドレむン電極、゜ヌスバスラむン等を䞀床に圢成する 際に甚いられるこずが奜た 、。
[0061] たた、静電吞匕方匏による液䜓吐出装眮を甚いる方法は、ボトムゲヌト型構造を有 する薄膜トランゞスタの補造に適しおおり、ゲヌト電極、ゲヌトバスラむン、ゲヌト絶瞁 膜 (局、たた半導䜓膜 (局等が実装された基板䞊に、゜ヌス、゜ヌスバスラむン、ドレ むン電極等のパタヌ-ングを、レゞスト圢成等による耇雑工皋を回避しお、粟床よく行 えるこずは奜たしい。
[0062] たた、埓っお、静電吞匕方匏による液䜓吐出装眮を甚いる薄膜トランゞスタの補造 方法は有機薄膜トランゞスタの補造に特に有利に甚いられる。有機半導䜓膜䞊に゜ ヌス、ドレむン電極を圢成する際に、レゞスト等を圢成する方法を甚いずに簡䟿に粟 床のよ 、パタヌナングが行えるほか、電極のパタヌナングに感光性抭脂を甚いる堎 合には、感光性抭脂そのもの力 たた感光性抭脂からのレゞストの圢成プロセスやた たその陀去プロセスが有機半導䜓膜に察する圱響がないものに限定されるため、有 機半導䜓材料を甚いる堎合特に本発明の方法は奜たし ボ。
[0063] 本発明に係わる薄膜トランゞスタにおいお、無電解メツキによっお有機半導䜓膜䞊 に、電極を圢成する堎合、電極圢成領域以倖の領域 (䟋えば、薄膜トランゞスタ玠子 においお半導䜓チャネルずなる領域等においおは、有機半導䜓膜は、有機半導䜓 材料に察し圱響が考えられるこれら觊媒ゃメツキ剀ず盎接接觊しな ボこずが奜た 、。 そのためには、トップコンタクト型の構成をずる薄膜トランゞスタの補造においおは、有 機半導䜓局保護膜を電極圢成領域以倖の必芁ずされる領域に蚭けるこずが奜たしい [0064] 保護膜は、埓っお、電極圢成領域以倖の保護領域 (䟋えば半導䜓チャネルを圢成 する領域)を保護するようにパタヌナングされお!/ボるこずが奜た ボ。保護膜を圢成し た埌、メツキ觊媒パタヌンを圢成し、これに、メツキ剀を接觊させる方法で、無電解メッ キを行うこずができる。メツキ剀を接觊させる方法は特に限定されないが、䟋えば、メッ キ剀ぞの浞挬ゃスプレヌ吹き付け、或いはむンクゞェット法、スクリヌン印刷、凹版、 平版、凞版などの印刷による方法が適甚可胜である。
[0065] たた、無電解メツキにより金属薄膜パタヌンを圢成した埌、基板衚面にメツキ剀等に 含有された溶質が付着しお 、る堎合、必芁があれば掗浄するこずができる。
[0066] 〔保護膜〕
本発明においお、䞊蚘無電解メツキにより電極が蚭けられる前に、有機半導䜓膜 局䞊に圢成される保護膜ずしおは、前蚘、メツキ觊媒、たたメツキ剀䞭の金属塩たた 還元剀等の䜜甚を封じる、有機半導䜓材料にたいし圱響を䞎えない䞍掻性な材料 であればよぐたた有機半導䜓保護局の䞊に光感応性抭脂局等の感光性組成物を 圢成するような堎合には、その塗垃工皋で圱響を受けないこずず、さらに光感応性抭 脂局のパタヌナング時にも圱響を受けな 、材料であるこずが奜た 、。
[0067] そのような材料ずしお、以䞋に挙げる高分子材料、特に芪氎性ポリマヌを含有する 材料が挙げられ、さらに奜たしくは、芪氎性ポリマヌの氎溶液又は氎分散液が挙げら れる。
[0068] 芪氎性ポリマヌずしおは、氎、たたは酞性氎溶液、アルカリ性氎溶液、アルコヌル氎 溶液、各皮の界面掻性剀の氎溶液に察しお、溶解性たたは分散性を有するポリマヌ である。たずえばポリビュルアルコヌルや、 HEMA、アクリル酞、アクリルアミドなどの 成分力もなるホモポリマヌ、コポリマヌを奜適に甚いるこずができる。たたその他の材 料ずしお、無機酞化物、無機窒化物を含有する材料も、有機半導䜓ぞの圱響を䞎え ず、その他塗垃工皋での圱響を䞎えないので奜たしい。さらに埌述するゲヌト絶瞁膜 (局の材料も甚いるこずができる。
[0069] ゲヌト絶瞁膜 (å±€)材料である無機酞ィ匕物又は無機窒化物を含有する有機半導䜓 保護局は、倧気圧䞋でのプラズマ法により圢成されるのが奜たしい。
[0070] 倧気圧䞋でのプラズマ法による薄膜の圢成方法は、倧気圧たたは倧気圧近傍の圧 力䞋で攟電し、反応性ガスをプラズマ励起し、基材䞊に薄膜を圢成する凊理で、そ の方法【こ぀ ボお ίた特開平 11— 61406、同 11— 133205、特開 2000— 121804、 同 2000— 147209、同 2000— 185362等【こ蚘茉されお!ボる以䞋、倧気圧プラス、 マ法ずも称する)。これによ぀お高機胜性の薄膜を、生産性高く圢成するこずができる
[0071] たた、保護膜のパタヌナングを行う時にフォトレゞストを甚いるこずが奜たしい。
[0072] フォトレゞスト局ずしおは、ポゞ型、ネガ型の公知の材料を甚いるこずができる力 レ 䞀ザ䞀感光性の材料を甚いるこずが奜たしい。このようなフォトレゞスト材料ずしお、1 )特開平 11— 271969号、特開 2001— 117219、特開平 11— 311859号、特開平 11— 352691号のような色玠増感型の光重合感光材料、2)特開平 9— 179292号 、米囜特蚱第 5, 340, 699号、特開平 10— 90885号、特開 2000— 321780、同 2 001— 154374のような赀倖線レヌザヌに感光性を有するネガ型感光材料、 (3)特 開平 9— 171254号、同 5— 115144号、同 10— 87733号、同 9— 43847号、同 10 — 268512号、同 11— 194504号、同 11— 223936号、同 11— 84657号、同 11— 174681号、同 7— 285275号、特開 2000— 56452、 W097Z39894、同 98,42 507のような赀倖線レヌザヌに感光性を有するポゞ型感光材料が挙げられる。工皋 が暗所に限定されない点で、奜たしいのは2)ず3)であり、フォトレゞスト局を陀去す る堎合には、ポゞ型である3)が最も奜たしい。
[0073] 光感応性抭脂の塗垃溶液を圢成する溶媒ずしおは、プロピレングリコヌルモノメチ ノレ゚ヌテノレ、プロピレングリコヌノレモノ゚チノレ゚ヌテノレ、メチノレセロ゜ノレブ、メチノレセ ロ゜ノレブアセテヌト、ェチノレセロ゜ノレブ、ェチルセ口゜ルブアセテヌト、ゞメチルホルム アミド、ゞメチルスルホキシド、ゞォキサン、アセトン、シクロぞキサノン、トリクロロェチ レン、メチルェチルケトン等が挙げられる。これら溶媒は、単独であるいは 2皮以䞊混 合しお䜿甚する。
[0074] 光感応性抭脂局を圢成する方法ずしおは、スプレヌコヌト法、スピンコヌト法、ブレ ヌドコヌト法、ディップコヌト法、キャスト法、ロヌルコヌト法、バヌコヌト法、ダむコヌト 法などの塗垃による方法等、前蚘保護膜のパタヌナングに述べたずおりである。
[0075] 光感応性抭脂局が圢成埌、パタヌニング露光を、 Arレヌザヌ、半導䜓レヌザヌ、 He— Neレヌザヌ、 YAGレヌザヌ、炭酞ガスレヌザヌ等により行う。赀倖に発振波 長がある半導䜓レヌザヌが奜たしい。出力は 50mW以䞊が適圓であり、奜たしくは 1 OOmW以䞊である。
[0076] 光感応性抭脂局の珟像に甚いられる珟像液ずしおは、氎系アルカリ珟像液が奜適 である。氎系アルカリ珟像液ずしおは、䟋えば、氎酞化ナトリりム、氎酞ィ匕カリりム、炭 酞ナトリりム、炭酞カリりム、メタケむ酞ナトリりム、メタケむ酞カリりム、第二リン酞ナトリ ゥム、第䞉リン酞ナトリりム等のアルカリ金属塩の氎溶液や、アンモニア、ェチルァミン 、 n—プロピルァミン、ゞェチルァミン、ゞ—n—プロピルァミン、トリェチルァミン、メチ ルゞェチルァミン、ゞメチル゚タノヌルァミン、トリ゚タノヌルァミン、テトラメチルアンモ ナりムヒドロキシド、ピぺリゞン、 1, 8—ゞァザビシクロヌ [5, 4, 0]—7—ゥンデセン 等のアルカリ性ィ匕合物を溶解した氎溶液氎を挙げるこずが出来る。本発明におけるァ ルカリ性ィ匕合物のアルカリ珟像液䞭における濃床は、通垞 1〜10質量、奜たしくは 2〜5質量である。
[0077] 珟像液には、必芁に応じァ-オン性界面掻性剀、䞡性界面掻性剀やアルコヌル等 の有機溶剀をカ卩えるこずができる。有機溶剀ずしおは、プロピレングリコヌル、゚チレン グリコヌルモノプ-ル゚ヌテル、ベンゞルアルコヌル、 n—プロピルアルコヌル等が 有甚である。
[0078] 本発明においおは、たた、保護膜のメツキ觊媒パタヌン圢成、即ち、電極パタヌン 圢成には、他の光感応性抭脂局であるアブレヌシペン局を甚いおもよい。
[0079] 本発明に甚いられるアブレヌシペン局は、゚ネルギヌ光吞収剀、ノむンダヌ抭脂お よび必芁に応じお添加される各皮添加剀力も構成するこずができる。
[0080] ゚ネルギヌ光吞収剀は、照射する゚ネルギヌ光を吞収する各皮の有機および無機 材料が䜿甚可胜であり、たずえばレヌザヌ光源を赀倖線レヌザヌずした堎合、赀倖 線を吞収する顔料、色玠、金属、金属酞化物、金属窒化物、金属炭化物、金属ホり 化物、グラフアむト、カヌボンブラック、チタンブラック、 Al、 Fe、 Ni、 Co等を䞻成分ず するメタル磁性粉末等の匷磁性金属粉末などを甚いるこずができ、䞭でも、カヌボン ブラック、シァニン系などの色玠、 Fe系匷磁性金属粉末が奜たしい。゚ネルギヌ光吞 収剀の含有量は、アブレヌシペン局圢成成分の 30〜95質量皋床、奜たしくは 40 〜80質量である。
[0081] アブレヌシペン局のノ むンダヌ抭脂は、前蚘゚ネルギヌ光吞収剀、䟋えば、色材埮 粒子を十分に保持できるものであれば、特に制限無く甚いるこずができ、ポリりレタン 系抭脂、ポリ゚ステル系抭脂、塩ィ匕ビ二ル系抭脂、ポリビニルァセタヌル系抭脂、セ ルロヌス系抭脂、アクリル系抭脂、プノキシ抭脂、ポリカヌボネヌト、ポリアミド系抭 脂、プノヌル抭脂、゚ポキシ抭脂などを挙げるこずができる。ノむンダヌ抭脂の含有 量は、アブレヌシペン局圢成成分 5〜70質量皋床、奜たしくは 20〜60質量であ る。
[0082] 本明现曞でいうアブレヌシペン局ずは、高密床゚ネルギヌ光の照射によりアブレヌト する局を指し、ここで蚀うアブレヌトずは、物理的或いは化孊的倉化によりアブレヌシ ペン局が完党に飛散する、䞀郚が砎壊される或いは飛散する、隣接する局ずの界面 近傍のみに物理的或いは化孊的倉化が起こるずいう珟象を含む。このアブレヌトを利 甚しおレゞスト像を圢成し、電極を圢成させる。
[0083] 高密床゚ネルギヌ光は、アブレヌトを発生させる掻性光であれば特に制限はなく 甚いるこずができる。露光方法ずしおは、キセノンランプ、ハロゲンランプ、氎銀ランプ などによるフラッシュ露光を、フォトマスクを介しお行っおもよいし、レヌザヌ光等を収 束させ走査露光を行っおも良い。レヌザヌ 1ビヌム圓たりの出力は 20〜200mWで ある赀倖線レヌザヌ、特に半導䜓レヌザヌが最も奜たしく甚いられる。゚ネルギヌ密 床ずしおは、奜たしくは 50〜500mjZcm2、曎に奜たしくは 100〜300mjZcm2であ る。
[0084] たた、前蚘光感応性抭脂局䞊に、溶剀塗垃によっお、厚さ 0. 5 ÎŒ m皋床の電極材 料反撥局を圢成するこずが奜たし ボ。
[0085] 電極材料反撥局は、シリコヌンゎム局、たたはシランカップリング剀、チタネヌトカツ プリング剀などを甚いお、光感応性抭脂局衚面に電極材料、本発明においおは、メッ キ觊媒液、たたは、メツキ剀液に察する反撥性を付䞎する局であり、光感応性抭脂局 䞊に電極材料反撥局を塗蚭しお、光感応性抭脂局に露光たたは珟像を行うこずによ り、光感応性抭脂局ず組み合わせおパタヌナングを行える。光感応性抭脂局ずしおは アブレヌシペン局、たた光重合性感光材料等が奜たしい。 [0086] 圢成した感光局及び電極材料反撥局に、半導䜓レヌザヌ等で䟋えば、゜ヌス電極 、゜ヌスバスラむン等のパタヌンを露光し、次いで露光郚の電極材料反撥局シリコヌ ンゎム局をブラシ凊理で陀去する。光感応性抭脂局ずシリコヌンゎム局ずの接着性 が露光により倉化するので、ブラシ凊理で簡単にシリコヌンゎム局を陀去するこずが 出来る。
[0087] さらにこれを氎でよく掗浄し露光郚の光感応性抭脂局たた䟋えば、ポリビュルアル コヌル等の保護局も溶解しお陀去するこずで、保護局が陀去され、無電解メツキを斜 す領域においお有機半導䜓薄局を露出させる。
[0088] この電極材料反撥局ず無電解メツキ材料を組み合わせるこずで、保護局の効果を高 め、電極圢成させる郚分のみ粟床よくパタヌナングでき、簡単なプロセスで電極材料 のパタヌ-ングが行える。
[0089] 電極薄膜の圢成埌は、䞊蚘のレゞスト像を陀去しおもよい。レゞスト像をするには、 アルコヌル系、゚ヌテル系、゚ステル系、ケトン系、グリコヌル゚ヌテル系などフォト レゞストの塗垃溶媒に利甚される広範囲の有機溶媒から、適宜遞択し甚いる。有機 半導䜓膜が浞食されな 、溶媒が奜た ボ。
[0090] たた、保護膜のパタヌニング自䜓を、静電吞匕方匏の液䜓吐出装眮を甚いお行う こずができる。前蚘静電吞匕型むンクゞェット装眮を甚いお、保護膜材料溶液をむンク ずしお吐出するこずで、レゞストの圢成による方法を行うこずなしに、保護膜のパタヌ- ングを盎接行うこずができる。特に、静電吞匕型むンクゞェット装眮を甚いるこずで、感 光性抭脂によるレゞスト圢成同等の粟床のよいパタヌナングが簡䟿に行える。
[0091] 保護膜に぀いおは、電極圢成埌に、陀去しおもよぐ䟋えばトップコンタクト型薄膜ト ランゞスタの堎合、゜ヌス、ドレむン電極を圢成した埌、基板衚面に付着したメツキ剀 液を掗い萜ずすために、基板衚面を掗浄するが、その際に陀去されるのが奜たしい。 しかしながら、薄膜トランゞスタずしおの性胜に圱響を䞎えない堎合にはそのたた残し おも構わない。
[0092] 次いで、本発明を構成する有機薄膜トランゞスタのその他の構成芁玠に぀いお説 明する。
[0093] (有機半導䜓膜 (å±€) 有機半導䜓薄膜「有機半導䜓薄局」ずもいう。を構成する材料ずしおは、皮々の 瞮合倚環芳銙族化合物や共圹系化合物が適甚可胜である。
[0094] 瞮合倚環芳銙族化合物ずしおは、䟋えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ぞ キサセン、ヘプタセン、タリセン、ピセン、フルミネン、ピレン、ぺロピレン、ペリレン、テ リレン、ク才テリレン、コロネン、才ノ レン、サ䞀力ムアントラセン、ビスアンテン、れスレ ン、ヘプタれスレン、ピランスレン、ビオランテン、む゜ビオランテン、サヌコビプニル 、フタロシアニン、ポルフィリンなどの化合物及びこれらの誘導䜓が挙げられる。
[0095] 共圹系化合物ずしおは、䟋えば、ポリチォフェン及びそのオリゎマヌ、ポリピロヌル 及びそのオリゎマヌ、ポリア二リン、ポリプ二レン及びそのオリゎマヌ、ポリプ二レン ビニレン及びそのオリゎマヌ、ポリチェ二レンビニレン及びそのオリゎマヌ、ポリアセ チレン、ポリゞアセチレン、テトラチアフルバレンィ匕合物、キノンィ匕合物、テトラシァノキ ノゞメタンなどのシァノ化合物、フラヌレン及びこれらの誘導䜓或いは混合物を挙げ るこずがでさる。
[0096] たた、特にポリチォフェン及びそのオリゎマヌのうち、チォフェン 6量䜓である atヌセ クシチォフェン e , ω—ゞぞキシノレ aヌセクシチォフェン、 e , ω—ゞぞキシノレ a—キンケチォフェン、 α , ω—ビス3—ブトキシプロピル - a—セクシチォフェン 、などのオリゎマヌが奜適に甚いるこずができる。
[0097] さらに銅フタロシア-ンゃ特開平 1 1— 251601に蚘茉のフッ玠眮換銅フタロシア- ンなどの金属フタロシアニン類、ナフタレン 1 , 4, 5, 8—テトラカルボン酞ゞむミド、 N, N' —ビス4 トリフルォロメチルベンゞルナフタレン䞀 1 , 4, 5, 8—テトラカル ボン酞ゞむミドずずもに、 N, N' —ビス1H, 1H—ペルフルォロォクチル、 N, N' ビス1H, 1H—ペルフルォロブチル及び N, N' —ゞォクチルナフタレン 1 , 4 , 5, 8—テトラカルボン酞ゞむミド誘導䜓、ナフタレン 2, 3, 6, 7—テトラカルボン酞 ゞむミドなどのナフタレンテトラカルボン酞ゞむミド類、及びアントラセン 2, 3, 6, 7—テ トラカルボン酞ゞむミドなどのアントラセンテトラカルボン酞ゞむミド類などの瞮合環テト ラカルボン酞ゞむミド類、 C 、C 、C 、C 、C 等フラヌレン類、 SWNTなどのカヌ
60 70 76 78 84
ボンナノチュヌブ、メロシアニン色玠類、ぞミシァニン色玠類などの色玠などがあげら れる。 [0098] これらの π共圹系材料のうちでも、ペンタセンなどの瞮合倚環芳銙族化合物、フラ 䞀レン類、瞮合環テトラカルボン酞ゞむミド類、金属フタロシアニンよりなる矀カゝら遞ば れた少なくずも 1皮が奜た 、。
[0099] たた、本発明に係る有機半導䜓材料ずしおは、 Adv. Mater. 2003, 15、 No. 23 , December 3 (2009— 2011)に蚘茉のシリルェチ-ルペンタセン化合物、たた、 J . Am. Chem. Soc. , 2005、 127, 4986〜4987に蚘茉のァセン、ヘテロァセンを 母栞ずしお有する化合物等も奜たしぐシリルェチニルペンタセン、トリスアルキルシリ ルェチ-ルペンタセン、トリむ゜プロビルシリルェチ-ルペンタセンなどを奜適に甚い るこずがでさる。
[0100] たた、その他の有機半導䜓材料ずしおは、テトラチアフルバレン (TTF)—テトラシァ ノキノゞメタン (TCNQ)錯䜓、ビス゚チレンテトラチアフルバレンBEDTTTF)—過 塩玠酞錯䜓、 BEDTTTF—ペり玠錯䜓、 TCNQ—ペり玠錯䜓、などの有機分子錯䜓 も甚いるこずができる。さらにポリシラン、ポリゲルマンなどの σ共圹系ポリマヌゃ特開 2000— 260999に蚘茉の有機'無機混成材料も甚いるこずができる。
[0101] たた、本発明においおは、有機半導䜓膜に、たずえば、アクリル酞、ァセトアミド、ゞ メチルァミノ基、シァノ基、カルボキシル基、ニトロ基などの官胜基を有する材料や、 ベンゟキノン誘導䜓、テトラシァノ゚チレンおよびテトラシァノキノゞメタンやそれらの 誘導䜓などのように電子を受容するァクセプタヌずなる材料や、たずえばアミノ基、トリ プニル基、アルキル基、氎酞基、アルコキシ基、プ-ル基などの官胜基を有する 材料、プ-レンゞァミンなどの眮換アミン類、アントラセン、ベンゟアントラセン、眮換 ベンゟアントラセン類、ピレン、眮換ピレン、力ルバゟヌルおよびその誘導䜓、テトラチ ァフルバレンずその誘導䜓などのように電子の䟛䞎䜓であるドナヌずなるような材料を 含有させ、いわゆるドヌピング凊理を斜しおもよい。
[0102] 前蚘ドヌピングずは電子授䞎性分子 (ァクセプタヌ)たたは電子䟛䞎性分子 (ドナヌ )をドヌパントずしお該薄膜に導入するこずを意味する。埓っおドヌピングが斜された 薄膜は、前蚘の瞮合倚環芳銙族化合物ずドヌパントを含有する薄膜である。本発明 に甚いるドヌパントずしおは公知のものを採甚するこずができる。
[0103] これらの有機半導䜓膜を圢成する方法ずしおは、公知の方法で圢成するこずができ 、䟋えば、真空蒞着、 MBE (Molecular Beam Epitaxy)、むオンクラスタヌビヌム 法、䜎゚ネルギヌむオンビヌム法、むオンプレヌティング法、スパッタ法、 CVD (Che mical Vapor Deposition)、レヌザヌ蒞着、電子ビヌム蒞着、電着、スピンコヌト 、ディップコヌト、バヌコヌト法、ダむコヌト法、スプレヌコヌト法、および LB法等、た たスクリヌン印刷、むンクゞェット印刷、ブレヌド塗垃などの方法を挙げるこずができる
[0104] この䞭で生産性の点で、有機半導䜓の溶液を甚いお簡単か぀粟密に薄膜が圢成 できるスピンコヌト法、ブレヌドコヌト法、ディップコヌト法、ロヌルコヌト法、バヌコ䞀 ト法、ダむコヌト法等が奜たれる。
[0105] なお Advanced Material誌 1999幎 第 6号、 p480〜483に蚘茉の様に、ペン タセン等前駆䜓が溶媒に可溶であるものは、塗垃により圢成した前駆䜓の膜を熱凊 理しお目的ずする有機材料の薄膜を圢成しおも良い。
[0106] 本発明においおは、有機半導䜓膜は有機半導䜓溶液をキャストする方法により圢 成するこずが特に奜たしい。
[0107] 有機半導䜓膜 (局を、有機半導䜓材料溶液をキャストする方法により䜜補する堎 合、有機半導䜓材料溶液の溶媒ずしおは任意の溶媒を甚いるこずができ、䟋えば、炭 ィ匕氎玠系、アルコヌル系、゚ヌテル系、゚ステル系、ケトン系、グリコヌル゚ヌテル系 など広範囲の有機溶媒から、有機半導䜓化合物に応じお適宜遞択されるが、ゞェチ ル゚ヌテルゃゞむ゜プロピル゚ヌテル等の鎖状゚ヌテル系溶媒、テトラヒドロフランや ゞォキサンなどの環状゚ヌテル系溶媒、アセトンゃメチルェチルケトン、シクロぞキサ ノン等のケトン系溶媒、キシレン、トル゚ン、 o—ゞクロロベンれン、ニトロベンれン、 m —タレゟヌル等の芳銙族系溶媒、ぞキサン、シクロぞキサン、トリデカンなどの脂肪族 炭化氎玠溶媒、 α—テルビネオヌル、たた、クロ口ホルムや 1, 2—ゞクロ口゚タン等 のハロゲンィ匕アルキル系溶媒、 Ν—メチルピロリドン、 2硫ィ匕炭玠等を奜適に甚いるこ ずがでさる。
[0108] 前蚘ゲヌト絶瞁膜䞊ぞの、塗垃性や成膜性の芳点から、最も奜たしくは、脂肪族系 の有機溶媒、具䜓䟋ずしお、シクロぞキサンやぞキサンを含むこずが奜たしい。
[0109] これら有機半導䜓膜の膜厚ずしおは、特に制限はないが、埗られたトランゞスタの特 性は、有機半導䜓膜の膜厚に倧きく巊右される堎合が倚ぐその膜厚は、有機半導 䜓により異なる力 䞀般に 1 ÎŒ m以䞋、特に 10〜300nmが奜たしい。
本発明における有機半導䜓膜の衚面の氎接觊角は、 80° 以䞊であるこずが奜たし い。より奜たしくは 90° 以䞊である。 氎接觊角は、協和界面科孊株匏䌚瀟補:接觊 角蚈 CA—V又は CA—DT'A型を甚いた 20°C、 50%RHの環境䞋での枬定倀。 有機半導䜓膜の衚面の氎接觊角を調敎するため、有機半導䜓膜の衚面には、埌 述するシランカップリング剀等による凊理を行っおもょ 、。有機半導䜓に官胜基がな くずも、シランカップリング剀の付着により接觊角の調敎が可胜である。
[0110] さらに、本発明の有機半導䜓玠子によれば、そのゲヌト電極、゜ヌスたたはドレむン 電極のうち少なくずも䞀぀を本発明の有機半導䜓玠子の補造方法によっお圢成する こず〖こよっお、䜎抵抗の電極を、有機半導䜓膜の特性劣化を匕き起こすこずなしに圢 成するこずが可胜ずなる。
[0111] 本発明の有機薄膜トランゞスタにおいお、゜ヌス電極たたはドレむン電極は、前蚘無 電解メツキ法により圢成される力 S、゜ヌス電極およびドレむン電極のひず぀はゲヌト電 極ず共に無電解メツキによらない電極であっおよい。その堎合、電極は公知の方法、 公知の電極材料にお圢成される。電極材料ずしおは導電性材料であれば特に限定さ れず、癜金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、むンゞゥ ム、パラゞりム、テルル、レニりム、むリゞりム、アルミニりム、ルテニりム、ゲルマニりム 、モリブデン、タングステン、酞化スズ 'アンチモン、酞化むンゞりム'スズ (ITO)、フッ 玠ドヌプ酞ィ匕亜鉛、亜鉛、炭玠、グラフアむト、グラッシ䞀カヌボン、銀ペヌストおよび カヌボンペヌスト、リチりム、ベリリりム、ナトリりム、マグネシりム、カリりム、カノレシゥム 、スカンゞりム、チタン、マンガン、ゞルコニりム、ガリりム、ニオブ、ナトリりム、ナトリり ムヌカリりム合金、マグネシりム、リチりム、アルミニりム、マグネシりム Z銅混合物、 マグネシりム Z銀混合物、マグネシりム Zアルミニりム混合物、マグネシりム Zむンゞ ゥム混合物、アルミニりム Z酞ィ匕アルミニりム混合物、リチりム Zアルミニりム混合物 等が甚いられる。あるいはドヌピング等で導電率を向䞊させた公知の導電性ポリマヌ 、䟋えば導電性ポリア-リン、導電性ポリピロヌル、導電性ポリチォフェン (ポリ゚チレ ンゞォキシチオフヱンずポリスチレンスルホン酞の錯䜓なども奜適に甚いられる。 [0112] ゜ヌス電極たたドレむン電極を圢成する材料ずしおは、䞊に挙げた䞭でも半導䜓局 ずの接觊面においお電気抵抗が少ないものが奜たしぐ p型半導䜓の堎合は特に、癜 金、金、銀、 ITO、導電性ポリマヌおよび炭玠が奜たしい。
[0113] ゜ヌス電極たたドレむン電極ずする堎合は、䞊蚘の導電性材料を含む、溶液、ぺヌ スト、むンク、分散液などの流動性電極材料を甚いお圢成したもの、特に、導電性ポリ マヌ、たたは癜金、金、銀、銅を含有する金属埮粒子を含む流動性電極材料が奜た しい。たた、溶媒や分散媒䜓ずしおは、有機半導䜓ぞのダメヌゞを抑制するため、氎 を 60%以䞊、奜たしくは 90%以䞊含有する溶媒たたは分散媒䜓であるこずが奜たし い。
[0114] 金属埮粒子を含有する流動性電極材料ずしおは、たずえば公知の導電性ペヌスト などを甚いおも良いが、奜たしくは、粒子埄が l〜50nm、奜たしくは 1〜 LOnmの金 属埮粒子を、必芁に応じお分散安定剀を甚いお、氎や任意の有機溶剀である分散 媒䞭に分散した材料である。
[0115] 金属埮粒子の材料ずしおは癜金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン 鉛、タンタル、むンゞりム、パラゞりム、テルル、レニりム、むリゞりム、アルミニりム、ル テ-ゥム、ゲルマニりム、モリブデン、タングステン、亜鉛等を甚いるこずができる。
[0116] このような金属埮粒子の分散物の補造方法ずしお、ガス䞭蒞発法、スパッタリング法 、金属蒞気合成法などの物理的生成法や、コロむド法、共沈法などの、液盞で金属ィ オンを還元しお金属埮粒子を生成する化孊的生成法が挙げられるが、奜たしくは、特 開平 11— 76800号、同 11— 80647号、同 11— 319538号、特開 2000— 239853 等に瀺されたコロむド法、特開 2001— 254185、同 2001— 53028、同 2001— 352 55、同 2000— 124157、同 2000— 123634など【こ蚘茉されたガス䞭蒞発法【こより 補造された金属埮粒子の分散物である。これらの金属埮粒子分散物を甚いお電極を 成圢し、溶媒を也燥させた埌、必芁に応じお 100〜300°C、奜たしくは 150〜200°C の範囲で圢状様に加熱するこずにより、金属埮粒子を熱融着させ、目的の圢状を有 する電極パタヌンを圢成するものである。
[0117] 電極の圢成方法ずしおは、䞊蚘を原料ずしお蒞着やスパッタリング等の方法を甚い お圢成した導電性薄膜を、公知のフォトリ゜グラフ法やリフトオフ法を甚いお電極圢成 する方法、アルミニりムや銅などの金属箔䞊に熱転写、むンクゞェット等により、レゞス トを圢成し゚ッチングする方法がある。たた導電性ポリマヌの溶液ある 、は分散液、 金属埮粒子を含有する分散液等を盎接むンクゞェット法によりパタヌナングしおもよい し、塗工膜からリ゜グラフやレヌザヌアブレヌシペンなどにより圢成しおもよい。さらに 導電性ポリマヌや金属埮粒子を含有する導電性むンク、導電性ペヌストなどを凞版、 凹版、平版、スクリヌン印刷などの印刷法でパタヌナングする方法も甚いるこずができ る。
[0118] ゜ヌス電極及びドレむン電極は、フォトリ゜グラフ法を甚いお圢成するこずができ、こ の堎合、有機半導䜓保護局に接しお局の党面に光感応性抭脂の溶液を塗垃し、光 感応性抭脂局を圢成する。
[0119] 光感応性抭脂局ずしおは、前蚘、保護局のパタヌニングに甚いるポゞ型、ネガ型の 公知の感光性抭脂ず同じものが䜿甚できる。
[0120] フォトリ゜グラフ法では、この埌に゜ヌス電極及びドレむン電極の材料ずしお金属埮 粒子含有分散䜓又は導電性ポリマヌを甚いおパタヌナングし、必芁に応じお熱融着 し䜜補する。
[0121] 光感応性抭脂の塗垃溶液を圢成する溶媒、光感応性抭脂局を圢成する方法等、 前蚘保護膜のパタヌニングに述べたずおりである。
[0122] 光感応性抭脂局を圢成埌、パタヌナング露光に甚いる光源、光感応性抭脂局の珟 像に甚いられる珟像液に぀いおも同様である。たた、電極圢成には他の光感応性抭 脂局であるアブレヌシペン局をもちいおもよい。アブレヌシペン局に぀いおも、前蚘、 保護局のパタヌナングに甚いるものず同様のものが挙げられる。
[0123] 本発明の有機薄膜トランゞスタのゲヌト絶瞁膜 (局ずしおは皮々の絶瞁膜を甚いる こずができるが、特に、比誘電率の高い無機酞ィ匕物皮膜が奜たしい。無機酞化物ずし おは、酞化ケィ玠、酞ィ匕アルミニりム、酞ィ匕タンタル、酞化チタン、酞化スズ、酞化バ ナゞゥム、チタン酞バリりムストロンチりム、ゞルコニりム酞チタン酞バリりム、ゞルコ- ゥム酞チタン酞鈎、チタン酞鈎ランタン、チタン酞ストロンチりム、チタン酞バリりム、フ ツむ匕ノ リりムマグネシりム、チタン酞ビスマス、チタン酞ストロンチりムビスマス、タンタ ル酞ストロンチりムビスマス、タンタル酞-ォブ酞ビスマス、トリオキサむドむットリりムな どが挙げられる。それらのうち奜たしいのは、酞化ケィ玠、酞ィ匕アルミニりム、酞ィ匕タン タル、酞ィ匕チタンである。窒化ケィ玠、窒化アルミニりム等の無機窒化物も奜適に甚 いるこずがでさる。
[0124] 䞊蚘皮膜の圢成方法ずしおは、真空蒞着法、分子線ェピタキシャル成長法、むオン クラスタヌビヌム法、䜎゚ネルギヌむオンビヌム法、むオンプレヌティング法、 CVD法 、スパッタリング法、倧気圧プラズマ法などのドラむプロセスや、スプレヌコヌト法、スピ ンコヌト法、ブレヌドコヌト法、ディップコヌト法、キャスト法、ロヌルコヌト法、バヌコ ヌト法、ダむコヌト法などの塗垃による方法、印刷やむンクゞェットなどのパタヌナング による方法などのり゚ットプロセスが挙げられ、材料に応じお䜿甚できる。
[0125] り゚ットプロセスは、無機酞化物の埮粒子を、任意の有機溶剀あるいは氎に必芁に 応じお界面掻性剀などの分散補助剀を甚いお分散した液を塗垃、也燥する方法や、 酞化物前駆䜓、䟋えばアルコキシド䜓の溶液を塗垃、也燥する、いわゆるゟルゲル 法が甚いられる。
[0126] これらのうち奜たしいのは、䞊述した倧気圧プラズマ法である。
[0127] ゲヌト絶瞁膜 (局が陜極酞ィ匕膜又は該陜極酞ィ匕膜ず絶瞁膜ずで構成されるこずも 奜たしい。陜極酞ィ匕膜は封孔凊理されるこずが望たしい。陜極酞ィ匕膜は、陜極酞化が 可胜な金属を公知の方法により陜極酞化するこずにより圢成される。
[0128] 陜極酞ィ匕凊理可胜な金属ずしおは、アルミニりム又はタンタルを挙げるこずができ、 陜極酞化凊理の方法には特に制限はなぐ公知の方法を甚いるこずができる。陜極 酞化凊理を行うこずにより、酞化被膜が圢成される。陜極酞化凊理に甚いられる電解 液ずしおは、倚孔質酞ィ匕皮膜を圢成するこずができるものならばいかなるものでも䜿甚 でき、䞀般には、硫酞、燐酞、蓚酞、クロム酞、ホり酞、スルファミン酞、ベンれンスル ホン酞等ある 、はこれらを 2皮類以䞊組み合わせた混酞あるいはそれらの塩が甚い られる。陜極酞化の凊理条件は䜿甚する電解液により皮々倉化するので䞀抂に特定 し埗ないが、䞀般的には、電解液の濃床が 1〜80質量、電解液の枩床 5〜70°C、 電流密床 0. 5〜60AZdm2、電圧 1〜 LOOボルト、電解時間 10秒〜 5分の範囲が適 圓である。奜たしい陜極酞化凊理は、電解液ずしお硫酞、リン酞又はホり酞の氎溶液 を甚い、盎流電流で凊理する方法であるが、亀流電流を甚いるこずもできる。これらの 酞の濃床は 5〜45質量であるこずが奜たしぐ電解液の枩床 20〜50°C、電流密床 0. 5〜20AZdm2で 20〜250秒間電解凊理するのが奜たし!/、。
[0129] たた有機化合物皮膜ずしおは、ポリむミド、ポリアミド、ポリ゚ステル、ポリアタリレヌト、 光ラゞカル重合系、光力チオン重合系の光硬化性抭脂、あるいはアクリロニトリル成 分を含有する共重合䜓、ポリビュルプノヌル、ポリビュルアルコヌル、ノボラック抭 脂、およびシァノ゚チルプルラン等を甚いるこずもできる。
[0130] 有機化合物皮膜の圢成法ずしおは、前蚘り゚ットプロセスが奜たしい。
[0131] 無機酞ィ匕物皮膜ず有機酞ィ匕物皮膜は積局しお䜵甚するこずができる。たたこれら絶 瞁膜の膜厚ずしおは、䞀般に 50nm〜3 ÎŒ m、奜たしくは、 100nm〜l ÎŒ mである。
[0132] ゲヌト絶瞁膜 (局䞊に有機半導䜓を圢成する堎合、ゲヌト絶瞁膜 (å±€)衚面に、任 意の衚面凊理を斜しおもよい。シランカップリング剀、たずえばォクタデシルトリクロ口 シラン、トリクロロメチルシラザンや、アルカン燐酞、アルカンスルホン酞、アルカン力 ルボン酞などの自己組織ィ匕配向膜が奜適に甚いられる。
[0133] たた、塗垃される有機半導䜓材料を含有する液䜓ずの濡れ性の高!ボ衚面を埗るた めに、䟋えば、ゲヌト絶瞁膜には衚面凊理を斜すこずが奜たしい。このような凊理ずし お、ゲヌト絶瞁膜を研磚等により衚面粗さを倉化させる凊理、自己配列型の薄膜を圢 成させるためのラビング等の配向凊理、たたシランカップリング剀による衚面凊理が 挙げられる。
[0134] シランカップリング剀ずしおは、ォクタデシルトリクロロシラン、ォクチルトリクロロシラン 、ぞキサメチルゞシラン、ぞキサメチルゞシラザン等が奜たしい䟋ずしお挙げられ、本 発明はこれらに限らないが、シランカップリング剀による凊理が奜たしい。
[0135] (基板
基板を構成する支持䜓材料ずしおは、皮々の材料が利甚可胜であり、䟋えば、ガラ ス、石英、酞ィ匕アルミニりム、サファむア、チッ化珪玠、炭化珪玠などのセラミック基板 、シリコン、ゲルマニりム、ガリりム砒玠、ガリりム燐、ガリりム窒玠など半導䜓基板、玙 、䞍織垃などを甚いるこずができるが、本発明においお支持䜓は抭脂からなるこずが 奜たしぐ䟋えばプラスチックフィルムシヌトを甚いるこずができる。プラスチックフィル ムずしおは、䟋えばポリ゚チレンテレフタレヌトPET)、ポリ゚チレンナフタレヌトPE N)、ポリ゚ヌテルスルホンPES)、ポリ゚ヌテルむミド、ポリ゚ヌテル゚ヌテルケトン、 ポリプ-レンスルフむド、ポリアリレヌト、ポリむミド、ボリカヌボネヌトPC)、セルロヌ ストリアセテヌト (TAC)、セルロヌスアセテヌトプロピオネヌトCAP)等カゝらなるフィ ルム等が挙げられる。プラスチックフィルムを甚いるこずで、ガラス基板を甚いる堎合 に比べお軜量ィ匕を図るこずができ、可搬性を高めるこずができるずずもに、衝撃に察す る耐性を向䞊できる。
[0136] たた本発明の有機薄膜トランゞスタ玠子䞊には玠子保護局を蚭けるこずも可胜であ る。保護局ずしおは前述した無機酞ィ匕物又は無機窒化物等が挙げられ、䞊述した倧 気圧プラズマ法で圢成するのが奜たしい。これにより、有機薄膜トランゞスタ玠子の耐 久性が向䞊する。
[0137] 本発明の薄膜トランゞスタ玠子においおは、支持䜓がプラスチックフィルムの堎合、 無機酞ィ匕物及び無機窒化物から遞ばれる化合物を含有する䞋匕き局、及びポリマ 䞀を含む䞋匕き局の少なくずも䞀方を有するこずが奜たしい。
[0138] 䞋匕き局に含有される無機酞ィ匕物ずしおは、酞化ケィ玠、酞ィ匕アルミニりム、酞ィ匕タ ンタル、酞化チタン、酞化スズ、酞化バナゞりム、チタン酞バリりムストロンチりム、ゞ ルコ-ゥム酞チタン酞バリりム、ゞルコニりム酞チタン酞鉛、チタン酞鉛ランタン、チタ ン酞ストロンチりム、チタン酞バリりム、フッ化バリりムマグネシりムチタン酞ビスマス 、チタン酞ストロンチりムビスマス、タンタノレ酞ストロンチりムビスマス、タンタノレ酞ニ才 ブ酞ビスマス、トリオキサむドむットリりム等が挙げられる。たた無機窒化物ずしおは窒 化ケィ玠、窒化アルミニりム等が挙げられる。
[0139] それらのうち奜たしいのは、酞化ケィ玠、酞化アルミニりム、酞化タンタル、酞化チタ ン、窒化ケィ玠である。
[0140] 本発明においお、無機酞ィ匕物及び無機窒化物力 遞ばれる化合物を含有する䞋 匓 Iき局は䞊述した倧気圧プラズマ法で圢成されるのが奜た Uボ。
[0141] ポリマヌを含む䞋匕き局に甚いるポリマヌずしおは、ポリ゚ステル抭脂、ポリカヌボ ネヌト抭脂、セルロヌス抭脂、アクリル抭脂、ポリりレタン抭脂、ポリ゚チレン抭脂、ポ リプロピレン抭脂、ポリスチレン抭脂、プノキシ抭脂、ノルボルネン抭脂、゚ポキシ抭 脂、塩化ビニルヌ酢酞ビニル共重合䜓、塩化ビニル抭脂、酢酞ビニル抭脂、酢酞ビ -ルずビニルアルコヌルの共重合䜓、郚分カ卩氎分解した塩化ビ-ルヌ酢酞ビュル共 重合䜓、塩ィ匕ビュル䞀塩ィ匕ビナリデン共重合䜓、塩ィ匕ビュル—アクリロニトリル共重 合䜓、゚チレン ビニルアルコヌル共重合䜓、ポリビュルアルコヌル、塩玠化ポリ塩 化ビュル、゚チレン䞀塩化ビュル共重合䜓、゚チレン 酢酞ビニル共重合䜓等のビ -ル系重合䜓、ポリアミド抭脂、゚チレン ブタゞ゚ン抭脂、ブタゞ゚ン—アタリ口-ト リル抭脂等のゎム系抭脂、シリコヌン抭脂、フッ玠系抭脂等を挙げるこずができる。 実斜䟋
[0142] 以䞋、実斜䟋を挙げお本発明を詳现に説明するが、本発明はこれらに限定されな い。なお、特に断りのない限り、実斜䟋䞭の「」は「質量」を衚す。
[0143] 実斜䟋 1
図 4を甚い説明する。
[0144] 抭脂支持䜓 11ずしお、ポリ゚ヌテルスルホン抭脂フィルム200 ÎŒ m)を甚い、この 䞊に、先ず、 50WZm2Zminの条件でコロナ攟電凊理を斜した。その埌以䞋のよう に接着性向䞊のため䞋匕き局を圢成した。
[0145] (䞋匕き局の圢成
䞋蚘組成の塗垃液を也燥膜厚 2 mになるように塗垃し、 90°Cで 5分間也燥した埌 、 60WZcmの高圧氎銀灯䞋 10cmの距離から 4秒間硬化させた。
ゞペンタ゚リスリトヌルぞキサアタリレヌト単量䜓 60g ゞペンタ゚リスリトヌルぞキサアタリレヌト 2量䜓 20g ゞペンタ゚リスリトヌルぞキサアタリレヌト 3量䜓以䞊の成分 20g ゞ゚トキシベンゟプノン UV開始剀 2g
シリコヌン系界面掻性剀 lg
メチルェチルケトン 75g
メチルプロピレングリコヌル 75g
さらにその局の䞊に䞋蚘条件で連続的に倧気圧プラズマ凊理しお厚さ 50nmの酞 化ケィ玠膜を蚭け、これらの局を䞋匕き局 18ずした図 4 (1) )。
(䜿甚ガス
䞍掻性ガス:ヘリりム 98. 25䜓積0 /0 反応性ガス酞玠ガス 1. 5䜓積
反応性ガス:テトラ゚トキシシラン蒞気 (ヘリりムガスにおパブリング) 0. 25䜓積 (攟電条件
攟電出力 lOWZcm2
(電極条件
電極は、冷华氎による冷华手段を有するステンレス補ゞャケットロヌル母材に察し お、セラミック溶射によるアルミナを lmm被芆し、その埌、テトラメトキシシランを酢酞 ェチルで垌釈した溶液を塗垃也燥埌、玫倖線照射により封孔凊理を行い、衚面を平 滑にしお Rmax5 ÎŒ mずした誘電䜓比誘電率 10)を有するロヌル電極であり、アヌス されおいる。䞀方、印加電極ずしおは、䞭空の角型のステンレスパむプに察し、䞊蚘同 様の誘電䜓を同条件にお被芆した。
[0148] 次いで、ゲヌト電極 12を圢成する。即ち、䞊蚘の䞋匕き局 18䞊に、䞋蚘組成の光 感応性抭脂組成液 1を塗垃し、 100°Cにお 1分間也燥させるこずで、厚さ 2 mの光 感応性抭脂局を圢成したのち、発振波長 830nm、出力 lOOmWの半導䜓レヌザヌ で 200miZcm2の゚ネルギヌ密床でゲヌトラむンおよびゲヌト電極のパタヌンを露 光し、アルカリ氎溶液で珟像しおレゞスト像を埗た。さらにその䞊に、スパッタ法により 、厚さ 300nmのアルミニりム皮膜を䞀面に成膜した埌、 MEKで䞊蚘光感応性抭脂 局の残存郚を陀去するこずで、ゲヌトバスラむンおよびゲヌト電極 12を䜜補する図 4 (2) )。
[0149] (光感応性抭脂組成液 1)
色玠 A 7郚
ノボラック抭脂プノヌルず m—、 p—混合タレゟヌルずホルムアルデヒドを共瞮合さ せたノボラック抭脂Mw=4000、プノヌル Zm—タレゟヌル Zp—クレゟ䞀ルのモ ル比がそれぞれ 5Z57Z38)) 90郚
クリスタルバむオレット 3郚
プロピレングリコヌルモノメチル゚ヌテル 1000郚
[0150] [化 1] 色玠 A
Figure imgf000029_0001
[0151] たた感光性抭脂を甚いたレゞスト圢成によるパタヌナングではなぐ静電吞匕型むン クゞェット装眮ず無電解メツキ法ずの組み合わせによる本発明の方法を甚い、ゲヌトラ むンおよびゲヌト電極のパタヌンを無電解メツキ法により圢成しおもよい。
[0152] 次いで、以䞋の陜極酞ィ匕皮膜圢成工皋により、平滑化、絶瞁'性向䞊のためのネ ΐ助 的絶瞁膜ずしお、ゲヌト電極に陜極酞ィ匕被膜を圢成した (図では省略。 ) ο
[0153] (陜極酞化被膜圢成工皋
ゲヌト電極を圢成したのち基板をよく掗浄し、 30質量硫酞氎溶液䞭で、 2分間、 30Vの定電圧電源カゝら䟛絊される盎流を甚いお、陜極酞ィ匕皮膜の厚さが 120nmに なるたで陜極酞ィ匕をおこなった。よく掗浄した埌に、 1気圧、 100°Cの飜和した蒞気チ ダンバヌの䞭で、蒞気封孔凊理を斜した。この様にしお陜極酞化被膜を有するゲヌト 電極 12を䞋匕き凊理したポリ゚ヌテルスルホン抭脂フィルム䞊に䜜補した。
[0154] 次いで、さらにフィルム枩床 200°Cにお、䞊述した倧気圧プラズマ法により厚さ 30η mの酞化珪玠膜を蚭け、前蚘した陜極酞ィ匕アルミニりム局を䜵せお、厚さ 150nmの ゲヌト絶瞁膜 13を圢成した図 4の3) )。
[0155] 次に、半導䜓材料ずしお、䞋蚘化合物〈1〉を甚いお、ゲヌト絶瞁膜 13䞊に有機半 導䜓膜 14を圢成した。即ち、〈1〉のトル゚ン溶液 (0. 5質量)を調補し、ピ゚ゟ方匏 のむンクゞェット法を甚いお、チャネルを圢成すべき領域に吐出し、窒玠ガス䞭で、 5 0°Cで 3分也燥し、基板䞊に膜厚 50nmの有機半導䜓膜 14を圢成した (図 4 (4) )。こ の有機半導䜓膜衚面の氎接觊角は 88° であった。
[0156] [化 2]
Figure imgf000030_0001
[0157] 次いで、マスクを甚いお金を蒞着し、゜ヌス電極 15およびドレむン電極 16を圢成し た図 4 (5) )。それぞれのサむズは、 ιΙ30 ÎŒ m,長さ 100 /z m (チャネル幅厚さ 50η mであり、゜ヌス電極 15、ドレむン電極 16の距離チャネル長は 80 mずした。
[0158] さらに、 PEDOT (ポリ゚チレンゞォキシチォフェンの PSS (ポリスチレンスノレホン酞 )錯䜓の氎分散液バむ゚ル瀟補 BAYTRON P)を゜ヌス、ドレむン間に滎䞋しブレ ヌドをスラむドさせながら塗垃膜を圢成するず、塗膜がはじいお図 2 (b)のようなパタヌ ンが圢成された。次に、窒玠ガス䞭で、 100°Cで 3分也燥し、「別皮の電極」 17を圢 成した (図 4 (6) )。
[0159] 以䞊の方法により䜜補した薄膜トランゞスタは良奜に駆動し、 p型のェンノボンスメント 動䜜を瀺した。ドレむンバむアスを䞀 20Vずし、ゲヌトバむアスを + 10Vから䞀 40Vた で掃匕した時のドレむン電流の増加 (䌝達特性)が芳枬された。その飜和領域から芋 積もられた移動床は、 0. 6cm2ZVsであった。
[0160] 実斜䟋 2
゜ヌス電極およびドレむン電極を圢成するたで、実斜䟋 1ず同様の手順で玠子を圢 成した埌、ピ゚ゟ方匏のむンクゞェット装眮を甚いお、 PEDOT (ポリ゚チレンゞォキシ チォフェンの PSS (ポリスチレンスルホン酞錯䜓の氎分散液バむ゚ル瀟補 BAYT RON P)を゜ヌス、ドレむン間に吐出し液膜を圢成するず、塗膜がはじいお実斜䟋 1 ず同様なパタヌンが圢成された。次に、窒玠ガス䞭で、 100°Cで 3分也燥し、「別皮の 電極」を圢成した。以䞊の方法により䜜補した薄膜トランゞスタは実斜䟋 1ず同様に良 奜に動䜜し、飜和領域から芋積もられた移動床は、 0. 7cm2ZVsであった。 [0161] 比范䟋 1
「別皮の電極」を圢成しない以倖、実斜䟋 1ず同様に薄膜トランゞスタを䜜補した。こ の薄膜トランゞスタに぀いお飜和領域から芋積もられた移動床は、 0. lcm2ZVsであ ぀た o
[0162] 以䞊の結果力も明らかなように本発明に係る有機薄膜トランゞスタ (実斜䟋 1及び 2 )は、比范䟋 1に比べキャリア移動床が優れおいるこずが分かる。

Claims

請求の範囲
[1] 支持䜓、ゲヌト電極、ゲヌト絶瞁膜、有機半導䜓膜、゜ヌス電極、ドレむン電極、及び 少なくずも䞀぀の別皮の電極カゝら成り、該別皮の電極は有機半導䜓膜䞊で、か぀該 ゜ヌス ·ドレむン電極間のチャネル領域に圢成されお ボるこずを特城ずする有機薄膜ト ランゞスタ。
[2] 前蚘別皮の電極が独立しおいるこずを特城ずする請求の範囲第 1項に蚘茉の有機薄 膜トランゞスタ。
[3] 前蚘別皮の電極が流動性電極材料から圢成されたこずを特城ずする請求の範囲第 1 項又は第 2項に蚘茉の有機薄膜トランゞスタ。
[4] 前蚘゜ヌス電極及びドレむン電極が流動性電極材料カゝら圢成されたこずを特城ずする 請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか䞀項に蚘茉の有機薄膜トランゞスタ。
[5] 前蚘別皮の電極を圢成する流動性電極材料が氎を含有するこずを特城ずする請求の 範囲第 1項〜第 4項のいずれか䞀項に蚘茉の有機薄膜トランゞスタ。
[6] 前蚘有機半導䜓膜の衚面の氎接觊角が 80° 以䞊であるこずを特城ずする請求の範 囲第 1項〜第 5項のいずれか䞀項に蚘茉の有機薄膜トランゞスタ。
[7] 前蚘有機半導䜓膜が溶液力 のキャスト膜であるこずを特城ずする請求の範囲第 1項
〜第 6項の 、ずれか䞀項に蚘茉の有機薄膜トランゞスタ。
[8] 支持䜓、ゲヌト電極、ゲヌト絶瞁膜、有機半導䜓膜、゜ヌス電極、ドレむン電極、及び 少なくずも䞀぀の別皮の電極力も成る有機薄膜トランゞスタの補造方法においお、該 有機半導䜓膜䞊であっお、か぀、゜ヌス'ドレむン電極間のチャネル領域に該別皮の 電極を圢成するこずを特城ずする有機薄膜トランゞスタの補造方法。
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