(57)【要約】  本発明は、薄膜トランジスタ特性が良好で、更に、生産効率が高い溶液プロセスによって製造することのできる有機薄膜トランジスタ、及びその製造方法を提供する。
2008084736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に、少なくともゲート電極パターン、ゲート絶縁層、ソース電極パターン、ドレイン電極パターン及び有機半導体材料を含有する半導体層と、を有する有機薄膜トランジスタにおいて、
該ゲート電極パターン、該ソース電極パターン、該ドレイン電極パターンの少なくとも一つが、銀塩粒子をバインダー樹脂中に分散させた感光層に対し、露光処理工程、現像処理工程、ついでメッキ処理工程を経て形成されていることを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記基体上に、ゲート電極パターン、ゲート絶縁層、有機半導体材料を含有する半導体層が、この順で積層されており、該ゲート絶縁層と該半導体層との間に、ソース電極パターン及びゲート電極パターンを有するボトムコンタクト構成を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記感光層を露光・現像・メッキ処理を行うことによって形成される電極パターンが、ソース電極パターン及びドレイン電極パターンであることを特徴とする請求の範囲第１項または請求の範囲第２項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記感光層を露光・現像・メッキ処理を行うことによって形成される電極パターンが、ゲート電極パターンであることを特徴とする請求の範囲第１項または請求の範囲第２項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記ゲート電極パターン、前記ソース電極パターン及び前記ドレイン電極パターンの少なくとも一つが、感光層に対して、露光処理工程、現像処理工程、メッキ処理工程を経た後、バインダー樹脂を除去して形成された電極パターンであることを特徴とする請求の範囲第１項〜請求の範囲第４項のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項６】
前記メッキ処理工程によって、電極パターンの最表層が金に変換されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜請求の範囲第５項のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項７】
前記メッキ処理工程が無電解メッキにより行われたことを特徴とする請求の範囲第１項〜請求の範囲第６項のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項８】
前記有機半導体材料が、ペンタセン誘導体であることを特徴とする請求の範囲第１項〜請求の範囲第７項のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項９】
基体上に、少なくともゲート電極パターン、ゲート絶縁層、ソース電極パターン、ドレイン電極パターン及び有機半導体材料を含有する半導体層と、を有する有機薄膜トランジスタの製造方法において、
該ゲート電極パターン、該ソース電極パターン、該ドレイン電極パターンのうちの少なくとも一つを、銀塩粒子をバインダー樹脂中に分散させた感光層を塗布によって形成し、該感光層に対して露光処理及び現像処理を経て金属銀パターンを形成する工程、該金属銀パターンに対してメッキ処理が行われる工程を有することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１０】
前記金属銀パターンを形成する工程の後、感光層に含有されるバインダー樹脂を除去する工程を有することを特徴とする請求の範囲第９項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１１】
前記現像処理時、物理現像処理を行うことを特徴とする請求の範囲第９項または請求の範囲第１０項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１２】
前記メッキ処理時、無電解メッキ処理を行うことを特徴とする請求の範囲第９項〜請求の範囲第１１項のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１３】
前記半導体層を、塗布によって形成することを特徴とする請求の範囲第９項〜請求の範囲第１２項のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機薄膜トランジスタ及び有機薄膜トランジスタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報端末の普及に伴い、コンピュータ用のディスプレイとしてフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に対するニーズが高まっている。また、情報化の進展に伴い、従来、紙媒体で提供されていた情報が電子化される機会が増え、薄くて軽い、手軽に持ち運びが可能なモバイル用表示媒体として、電子ペーパーあるいはデジタルペーパーへのニーズも高まりつつある。【０００３】
一般に平板型のディスプレイ装置においては、液晶、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）、電気泳動等を利用した素子を用いて表示媒体を形成している。【０００４】
また、こうした表示媒体では画面輝度の均一性や画面書き換え速度等を確保するために、画像駆動方法としては薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ素子）を用いるアクティブ駆動方法が主流になっている。例えば、通常のコンピュータディスプレイではガラス基体上にこれら薄膜トランジスタ素子を形成し、液晶、有機ＥＬ素子等の画素部に印加する電圧または電流を制御することによって、ディスプレイに所望の画像を表示している。【０００５】
半導体層はゲート絶縁膜に接して形成され、またゲート絶縁膜の他方の面にはゲート電極が形成されている。このゲート電極に印加された電界に応じて半導体層の導電性を変化させることができるため、半導体層を挟んで形成されているソース電極とドレイン電極に流れる電流を制御することができる。【０００６】
このため、ソース電極とドレイン電極の距離が一定でないと、有機半導体層に流れる電流値がばらつくこととなる。また、極端にソース電極とドレイン電極の距離が短い部位があると、電流の集中が起きて半導体層が破壊されてしまうこともあるため、ソース電極のパターンとドレイン電極のパターンは、正確に描画される必要がある。【０００７】
また、ゲート電極についても、電極パターンがばらつくと、隣の素子の電流量に影響を与えたりすることがあるため、正確にゲート電極パターンが描画される必要がある。【０００８】
このようにトランジスタにおいては、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極は正確なパターンで形成される必要がある。【０００９】
これらのトランジスタの構成要素を形成する材料としては、電極には各種の金属が、絶縁層には各種の金属酸化物が、また半導体層には主にａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）等の半導体が、一般的に用いられている。【００１０】
これらのＳｉ半導体、絶縁体、および金属からなる層の形成には、通常スパッタリング、プラズマＣＶＤその他の真空系の製造プロセスが必要とされる。【００１１】
しかしながら、これらの手法では直接パターンを有する層を形成することができないため、全面に層を形成した後、フォトリソグラフィーのような多数の工程を要するプロセスによってパターンを形成する。【００１２】
このような、層形成とパターニングの工程を繰り返して各層を形成することによって、ＴＦＴ素子は製造されている。【００１３】
このため、こうした従来のＴＦＴ素子の製造方法では装置コスト、ランニングコストが非常に膨大なものとなっている。さらに、ディスプレイ画面の大型化、高精細化のニーズに対応するには、真空チャンバーのサイズやマスクパターンの変更など、製造装置の大幅な設計変更が必要とされ、製造コストの低減は非常に困難である。【００１４】
また、このような従来からのＳｉ材料を用いたＴＦＴ素子の形成には高い温度の工程が含まれるため、基体材料には工程温度に耐える材料であるという制限が加わることになる。このため実際上はガラスを用いざるをえず、先に述べた電子ペーパーあるいはデジタルペーパーといった薄型ディスプレイを、こうした従来知られたＴＦＴ素子を利用して構成した場合、そのディスプレイは重く、柔軟性に欠け、落下の衝撃で割れる可能性のある製品になりやすいという問題点があった。【００１５】
ガラス基体上にＳｉ系ＴＦＴ素子を形成することに起因するこれらの特徴は、情報化の進展に伴う手軽な携行用薄型ディスプレイへのニーズを満たすにあたり望ましくないものである。【００１６】
そこで近年、プラスチックフィルム上に形成することが可能な、有機材料を半導体層に用いた、有機薄膜トランジスタ素子の検討が盛んになってきている。このような有機半導体材料としては、ペンタセンやテトラセンといったアセン類、またこれらに置換基を導入した化合物、フタロシアニンやポルフィリン類、およびこれらの前駆体、ペリレンやそのテトラカルボン酸誘導体といった低分子化合物や、α−チエニールもしくはセクシチオフェンと呼ばれるチオフェン６量体を代表例とする芳香族オリゴマー、ナフタレン、アントラセンに５員の芳香族複素環が対称に縮合した化合物、モノ、オリゴ及びポリジチエノピリジン、更にはポリチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリ−ｐ−フェニレンビニレンといった共役高分子などが挙げられる。【００１７】
これらのような有機材料が半導体層であるデバイスを実現できれば、低温での真空ないし低圧蒸着による製造ができると考えられる。このような低温プロセスによる製造は、透明樹脂基体上へのＴＦＴ素子の形成を可能とし、ディスプレイを従来のものよりも軽く、柔軟性に富み、落としても割れない（もしくは非常に割れにくい）ディスプレイとすることができると考えられる。【００１８】
更に、これらの有機半導体材料の分子構造を適切に改良することによって溶剤に可溶化することができれば、インクジェット法または印刷法などといった簡便な溶液プロセスによってパターニングが可能となり、フォトリソグラフに伴う露光・現像・洗浄等の多数の工程を削減することができ、簡便な工程でディスプレイを製造できることが期待される。【００１９】
一方で、トランジスタを構成するゲート電極、ソース電極、ドレイン電極のパターンの形成については、いまだマスクを介した蒸着によるパターン形成や、全面に蒸着した後にフォトリソグラフによってパターンを形成する方法が主流であり、大気圧下において簡便な手法で、導電性の高い金属からなる電極パターンを形成できる方法についてはいまだ小数の報告しかない。【００２０】
例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）からなる導電性高分子を、溶液プロセスで形成するといった手法も知られているが、これら導電性高分子からなる電極は、金属からなる電極に比して導電性が低く、実用的でない。【００２１】
銀塩を還元することによって得られた銀微粒子を印刷し、熱処理を行うことによって電極パターンが得られるといった方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）が、これら金属微粒子から形成した電極パターンは、粒子間の接触抵抗が高いために導電性が不十分であり、実用的な導電性を得るためには加熱が必要であるが、必要な温度は高温かつ長時間であり、汎用のプラスチック上に効率よく形成することは困難であった。【００２２】
また、微粒子を用いるプロセスは、経時で目詰まり等のトラブルを起こしやすく、生産上の課題を有している。【００２３】
無電解メッキによって電極パターンを形成するといった方法が開示されている（例えば、特許文献２及び３参照。）が、いずれもパターン形成にはレジストを使用しており、パターニング工程が複雑かつ膨大であるといった課題を有していた。【００２４】
無電解メッキの核となる触媒を含有する水溶液をスクリーン印刷により塗布した後、無電解メッキを行って電極パターンとするといった方法（例えば、特許文献４参照。）が、また、金属前駆体を含有する溶液を機材に塗布した後に露光・還元することによって電極パターンを形成するといった方法が開示されている（例えば、特許文献５参照。）が、これらはいずれも低粘度の溶液から金属を析出させる手法であるため、電極パターンがにじんだり断線したりしやすく、ソース電極・ドレイン電極間に一定の巾を有するチャネル部を形成することが困難な手法であり、バラツキの少ない有機薄膜トランジスタを得ることは困難であった。【００２５】
このように、真空プロセスが不要で、多数の工程を必要とするフォトレジストを用いない簡便なプロセスであって、しかも正確に電極パターンを形成することが可能な方法は、いまだ知られていない。
【特許文献１】特開２００６−１０４５７６号公報
【特許文献２】特開２００５−１４６４００号公報
【特許文献３】特開２００５−１２０１２号公報
【特許文献４】特開２００４−１５８８０５号公報
【特許文献５】特開２００６−１２８６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明の目的は、薄膜トランジスタ特性が良好で、更に、生産効率が高い溶液プロセスによって製造することのできる有機薄膜トランジスタ、及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。【００２８】
１．基体上に、少なくともゲート電極パターン、ゲート絶縁層、ソース電極パターン、ドレイン電極パターン及び有機半導体材料を含有する半導体層と、を有する有機薄膜トランジスタにおいて、
該ゲート電極パターン、該ソース電極パターン、該ドレイン電極パターンの少なくとも一つが、銀塩粒子をバインダー樹脂中に分散させた感光層に対し、露光処理工程、現像処理工程、ついでメッキ処理工程を経て形成されていることを特徴とする有機薄膜トランジスタ。【００２９】
２．前記基体上に、ゲート電極パターン、ゲート絶縁層、有機半導体材料を含有する半導体層が、この順で積層されており、該ゲート絶縁層と該半導体層との間に、ソース電極パターン及びドレイン電極パターンを有するボトムコンタクト構成を有することを特徴とする前記１に記載の有機薄膜トランジスタ。【００３０】
３．前記感光層を露光・現像・メッキ処理を行うことによって形成される電極パターンが、ソース電極パターン及びドレイン電極パターンであることを特徴とする前記１または２に記載の有機薄膜トランジスタ。【００３１】
４．前記感光層を露光・現像・メッキ処理を行うことによって形成される電極パターンが、ゲート電極パターンであることを特徴とする前記１または２に記載の有機薄膜トランジスタ。【００３２】
５．前記ゲート電極パターン、前記ソース電極パターン及び前記ドレイン電極パターンの少なくとも一つが、感光層に対して、露光処理工程、現像処理工程、メッキ処理工程を経た後、バインダー樹脂を除去して形成された電極パターンであることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。【００３３】
６．前記メッキ処理工程によって、電極パターンの最表層が金に変換されていることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。【００３４】
７．前記メッキ処理工程が無電解メッキにより行われたことを特徴とする請求の範囲１〜６のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。【００３５】
８．前記有機半導体材料が、ペンタセン誘導体であることを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。【００３６】
９．基体上に、少なくともゲート電極パターン、ゲート絶縁層、ソース電極パターン、ドレイン電極パターン及び有機半導体材料を含有する半導体層と、を有する有機薄膜トランジスタの製造方法において、
該ゲート電極パターン、該ソース電極パターン、該ドレイン電極パターンのうちの少なくとも一つを、銀塩粒子をバインダー樹脂中に分散させた感光層を塗布によって形成し、該感光層に対して露光処理及び現像処理を経て金属銀パターンを形成する工程、該金属銀パターンに対してメッキ処理が行われる工程を有することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。【００３７】
１０．前記金属銀パターンを形成する工程の後、感光層に含有されるバインダー樹脂を除去する工程を有することを特徴とする前記９に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。【００３８】
１１．前記現像処理時、物理現像処理を行うことを特徴とする前記９または１０に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。【００３９】
１２．前記メッキ処理時、無電解メッキ処理を行うことを特徴とする前記９〜１１のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。【００４０】
１３．前記半導体層を、塗布によって形成することを特徴とする前記９〜１２のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【発明の効果】
【００４１】
本発明により、素子間のバラツキの少ない薄膜トランジスタ特性を有する有機薄膜トランジスタを得ることができる。また、真空プロセスやフォトリソグラフ工程などを用いない、生産効率の高い有機薄膜トランジスタの製造方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る有機ＴＦＴの構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る有機ＴＦＴの概略等価回路図の１例である。
【符号の説明】
【００４３】
１  有機半導体層
２  ソース電極
３  ドレイン電極
４  ゲート電極
５  絶縁層
６  支持体
７  ゲートバスライン
８  ソースバスライン
１０  有機薄膜トランジスタシート
１１  有機薄膜トランジスタ
１２  出力素子
１３  蓄積コンデンサ
１４  垂直駆動回路
１５  水平駆動回路
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明においては、請求の範囲第１項〜請求の範囲第９項のいずれか１項に規定される構成により、素子間のバラツキの少ない薄膜トランジスタ特性を示す有機薄膜トランジスタを得ることができた。【００４５】
また、真空プロセスやフォトリソグラフ工程などを用いない、生産効率の高い有機薄膜トランジスタの製造方法を提供することが出来た。【００４６】
以下、本発明に係る各構成要素の詳細について説明する
本発明においては、銀塩を含有するバインダー層に対して露光・現像を行い、得られる金属銀パターンをメッキ処理によって導電性パターンを形成する、といった従来公知の導電性パターンの形成方法を有機薄膜トランジスタを構成するゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極のいずれかの形成に用いることにより、簡便かつ正確な電極パターンを有する有機薄膜トランジスタを作製できることを見出した。【００４７】
このような銀塩から導電性パターンを形成する公知の手法としては、例えば、米国特許第２６００３４３号明細書、特公昭４２−２３７４６号公報、特開２００４−２２１５６５号公報などが挙げられるが、銀塩から形成された導電性パターンを薄膜トランジスタのゲート電極、ソース電極、ドレイン電極に適用した例は見られない。【００４８】
また、絶縁層を介して２層の導電性パターンを形成したような例も見られず、このような手法が有機薄膜トランジスタの形成に最適であることは従来公知ではなかった。【００４９】
以下、本発明を更に詳しく説明する。【００５０】
本発明者らは、正確な導電性パターンを形成する手法として、光によって還元可能な金属前駆体を、流動できない状態に固定した状態で露光・還元すること、すなわち銀塩写真的な技術を応用することによって、真空プロセスおよびフォトレジストを用いることなしに、正確な金属パターンを形成できることを見出し、本発明を完成した。【００５１】
以下、本発明の有機薄膜トランジスタ、本発明の有機薄膜トランジスタの製造方法の順に述べる。【００５２】
《有機薄膜トランジスタの構成》
本発明の有機薄膜トランジスタの構成について説明する。【００５３】
本発明の有機薄膜トランジスタは、基材、ゲート電極、ゲート絶縁膜、有機半導体層、ソース電極、ドレイン電極から形成され、一般にＭＩＳ型（金属−絶縁体−半導体型）トランジスタと呼ばれる種類のトランジスタである。【００５４】
ＭＩＳ型トランジスタにおいては、ゲート電極に印加する電界を調節することで、絶縁層を介して半導体層の導電性を制御し、ひいては半導体層の両端に設置されたソース電極からドレイン電極へと電流量を制御することができる。【００５５】
このようなＭＩＳ型トランジスタの中でも、上記各層の構成によっていくつかの形式に分類することができる。【００５６】
まず、基体上に有機半導体膜（以下、有機半導体層ともいう）で連結されたソース電極とドレイン電極を有し、その上にゲート絶縁層を介してゲート電極を有するトップゲート型と、基体上に先ずゲート電極を有し、ゲート絶縁層を介して有機半導体膜で連結されたソース電極とドレイン電極を有するボトムゲート型に大別される。【００５７】
更に、ゲート電極から見てソース電極、ドレイン電極が、有機半導体層の手前にあるボトムコンタクト型と、有機半導体層の向こう側にあるトップコンタクト型に区別することができ、両者を組み合わせることによって、４種類の有機薄膜トランジスタの構成が可能である。本発明の有機薄膜トランジスタはこれらトップゲート型またボトムゲート型、またトップコンタクト型およびボトムコンタクト型のいずれでもよく、有機薄膜トランジスタを用いる用途に応じて選択することができる。【００５８】
具体的な素子の層構成例の一例を、以下、図１（ａ）〜（ｆ）に示す。【００５９】
図１（ａ）、（ｃ）はトップゲート・ボトムコンタクト型の層構成例を示す。基体６上に、ソース電極２及びドレイン電極３を有し、その上から有機半導体膜１が形成されている。さらに有機半導体膜１に接してゲート絶縁層５が形成され、その上にソース電極４を有する、といった構成である。【００６０】
図１（ｂ）はトップゲート・トップコンタクト型の層構成例を示す。基体６にゲート電極４を有し、その上にゲート絶縁層５が形成されている。その上に有機半導体膜１が形成され、さらに有機半導体膜１に接してソース電極２及びドレイン電極３が形成されている、といった構成である。【００６１】
図１（ｄ）、（ｅ）は、ボトムゲート・ボトムコンタクト型の層構成例を示す。基体６にゲート電極４を有し、その上にゲート絶縁層５が形成されている。その上にソース電極２及びドレイン電極３が形成され、その上に有機半導体膜１が形成されている、といった構成である。【００６２】
図１（ｆ）は、ボトムゲート・トップコンタクト型の層構成例を示す。基体６にゲート電極４を有し、その上にゲート絶縁層５が形成されている。その上に有機半導体膜１が形成され、その上にソース電極２及びドレイン電極３が形成されている、といった構成である。【００６３】
本発明の有機薄膜トランジスタにおいて、より好ましくは、上記図１（ｄ）、（ｅ）で表されるボトムゲート・ボトムコンタクト型の構成を有することが好ましい。【００６４】
有機半導体材料は酸素・水分・熱などによって劣化することがあるため、なるべく後半の工程で形成することで、他の層を形成する際のダメージを低減することができる。【００６５】
このような観点で考えると、ボトムゲート・ボトムコンタクト型素子が最も後半の工程で有機半導体層を形成できるため、劣化の少ない良好な特性を有する有機薄膜トランジスタを得ることができる。【００６６】
以下、有機半導体を形成する各層の材料および形成方法について記載する。【００６７】
《銀塩法による電極パターン形成》
本発明の有機薄膜トランジスタを形成する、ソース電極パターン、ドレイン電極パターン、ゲート電極パターンについて説明する。【００６８】
本発明においては、ソース電極パターン、ドレイン電極パターン及びゲート電極パターンの３つの電極パターンのうち、いずれか１つ以上は、銀塩粒子をバインダー樹脂中に分散させた感光層に対し、露光処理工程、現像処理工程、メッキ処理工程を経て形成する方法（以下、簡単に銀塩法とも称する）によって形成された電極パターンであることが好ましい。銀塩材料は感光性に優れ、非常に高い解像度を有する潜像パターンを形成することができる。露光によって得られた潜像は、現像処理、ついでメッキ処理工程を経て電極パターンを形成することで、高精度な電極パターンを簡便に形成することができ、ひいては簡便かつバラツキの少ない有機半導体素子を提供できるものである。【００６９】
本発明の方法によって形成する電極パターンは、ソース電極パターン、ドレイン電極パターン、およびゲート電極パターンのいずれでも良いが、通常ソース電極パターンとドレイン電極パターンは同時に形成するため、ソース電極パターンおよびドレイン電極パターンを同時に形成する際に使用すること、またはゲート電極パターンを形成する際に使用することのいずれかが好ましい。【００７０】
ソース電極パターンおよびドレイン電極パターンを形成する際には、パターン形成後に後述するメッキ処理によって容易に表面の金属を変換することができ、通常使用される金、白金等の高価な金属の使用量を減らすことも可能となり、好ましい。【００７１】
またゲート電極パターンに使用する場合には、ゲート電極パターンは前記感光層を形成するバインダーポリマー中に半ば埋もれる形で形成されるため、基板表面からの凹凸の少ない状態で形成することが可能となる。その結果、ゲート電極の端部の角から発生しやすいゲート絶縁膜の絶縁破壊が発生しにくくなり、信頼性の高い素子を得ることが可能となる。また、ゲート電極の形成時に同時にソースバスライン、ゲートバスラインを形成することも可能であり、大面積の基板を処理する際に一層工程短縮効果を得ることが出来る。【００７２】
《銀塩粒子》
本発明の有機薄膜トランジスタに係るソース電極パターン、ドレイン電極パターン、およびゲート電極パターンの該感光層の形成に用いられる銀塩粒子として用いられる銀塩としては、ハロゲン化銀などの無機銀塩及び酢酸銀などの有機銀塩が挙げられるが、光センサーとしての特性に優れるハロゲン化銀を用いることが好ましい。【００７３】
本発明で用いられるハロゲン化銀としては、従来公知の銀塩写真フィルムや印画紙、印刷製版用フィルム、フォトマスク用エマルジョンマスク等で用いられるハロゲン化銀乳剤技術をそのまま用いることができる。【００７４】
ハロゲン化銀に含有されるハロゲン元素は、塩素、臭素、ヨウ素及びフッ素のいずれであってもよく、これらを組み合わせでもよい。例えば、ＡｇＣｌ、ＡｇＢｒ、ＡｇＩを主体としたハロゲン化銀が好ましく用いられ、さらにＡｇＣｌを主体としたハロゲン化銀が好ましく用いられる。ＡｇＣｌを主体としたハロゲン化銀を用いることで、硬調な金属銀像を得ることができるためである。【００７５】
ここで、「ＡｇＣｌ（塩化銀）を主体としたハロゲン化銀」とは、ハロゲン化銀組成中に占める臭化物イオンのモル分率が５０％以上のハロゲン化銀をいう。このＡｇＣｌを主体としたハロゲン化銀粒子は、塩化物イオンのほかに沃化物イオン、臭化物イオンを含有していてもよい。【００７６】
ハロゲン化銀は固体粒子状であり、露光、現像処理後に形成されるパターン状金属銀層の画像品質の観点からは、ハロゲン化銀の平均粒子サイズは、球相当径で０．１ｎｍ〜１０００ｎｍ（１μｍ）であることが好ましく、０．１ｎｍ〜１００ｎｍであることがより好ましく、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲であることがさらに好ましい。【００７７】
尚、ハロゲン化銀粒子の球相当径とは、粒子形状が球形の同じ体積を有する粒子の直径である。【００７８】
ハロゲン化銀粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状、立方体状、平板状（６角平板状、三角形平板状、４角形平板状など）、八面体状、１４面体状など様々な形状であることができる。【００７９】
本発明で用いられるハロゲン化銀は、さらに他の元素を含有していてもよい。例えば、写真乳剤において、硬調な乳剤を得るために用いられる金属イオンをドープすることも有用である。特にロジウムイオンやイリジウムイオンなどの遷移金属イオンは、金属銀像の生成の際に露光部と未露光部の差が明確に生じやすくなるため好ましく用いられる。ロジウムイオン、イリジウムイオンに代表される遷移金属イオンは、各種の配位子を有する化合物であることもできる。そのような配位子としては、例えば、シアン化物イオンやハロゲンイオン、チオシアナートイオン、ニトロシルイオン、水、水酸化物イオンなどを挙げることができる。具体的な化合物の例としては、Ｋ3Ｒｈ2Ｂｒ9及びＫ2ＩｒＣｌ6などが挙げられる。【００８０】
本発明において、ハロゲン化銀に含有されるロジウム化合物及び／又はイリジウム化合物の含有率は、ハロゲン化銀の銀のモル数に対して、１０-10モル／モルＡｇ〜１０-2モル／モルＡｇであることが好ましく、１０-9モル／モルＡｇ〜１０-3モル／モルＡｇであることがさらに好ましい。【００８１】
その他、本発明では、Ｐｄ（II）イオンまたはＰｄ金属を含有するハロゲン化銀も好ましく用いることができる。Ｐｄはハロゲン化銀粒子内に均一に分布していてもよいが、ハロゲン化銀粒子の表層近傍に含有させることが好ましい。【００８２】
ここで、Ｐｄが「ハロゲン化銀粒子の表層近傍に含有する」とは、ハロゲン化銀粒子の表面から深さ方向に５０ｎｍ以内において、他層よりもパラジウムの含有率が高い層を有することを意味する。このようなハロゲン化銀粒子は、ハロゲン化銀粒子を形成する途中でＰｄを添加することにより作製することができ、銀イオンとハロゲンイオンとをそれぞれ総添加量の５０％以上添加した後に、Ｐｄを添加することが好ましい。【００８３】
また、Ｐｄ（II）イオンを後熟時に添加するなどの方法でハロゲン化銀表層に存在させることも好ましい。【００８４】
このＰｄ含有ハロゲン化銀粒子は、物理現像や無電解メッキの速度を速め、所望の電極パターン形成の生産効率を上げ、生産コストの低減に寄与する。Ｐｄは、無電解メッキ触媒としてよく知られて用いられているが、本発明では、ハロゲン化銀粒子の表層にＰｄを偏在させることが可能なため、極めて高価なＰｄを節約することが可能である。【００８５】
本発明において、ハロゲン化銀に含まれるＰｄイオン及び／又はＰｄ金属の含有率は、ハロゲン化銀の銀のモル数に対して１０-8モル／モルＡｇ〜１０-4モル／モルＡｇであることが好ましく、１０-6モル／モルＡｇ〜１０-5モル／モルＡｇであることがさらに好ましい。【００８６】
また、ゼラチンとの結合を抑制しＡｇＸへより効率的に配位させるために、Ｐｄ（ＳＣＮ）2錯体やパラジウムグリシネートとして添加することが好ましい。【００８７】
使用するＰｄ化合物の例としては、ＰｄＣｌ4やＮａ2ＰｄＣｌ4等が挙げられる。【００８８】
本発明では、写真乳剤で行われる化学増感を施すこともできる。化学増感としては、例えば、金増感などの貴金属増感、イオウ増感などのカルコゲン増感、還元増感等を利用することができる。【００８９】
また、本発明において、ゲート電極パターン、ソース電極パターン、ドレイン電極パターンのうちの複数のパターンを銀塩法によって形成する場合、各々の電極パターンに対応する導電性パターンを順次形成してもよいが、分光増感を銀塩粒子に施すと２層以上を同時に露光・現像することができるため、分光増感を施してもよい。たとえばゲート電極パターン層を赤色光に感光するように分光増感し、ソース電極パターン層およびドレイン電極パターン層を青色光に感光するように分光増光しておくと、赤色光と青色光で同時に２層のパターンを露光することができるため、より簡便に電極パターンを形成することができる。【００９０】
写真乳剤の分光増感は、例えばリサーチ・ディスクロージャー（ＲＤ）Ｎｏ．１７６４３（１９７８年１２月）２３頁  IV、同Ｎｏ．１８７１６（１９７９年１１月）  ６４８〜６４９頁及び同Ｎｏ．３０８１１９（１９８９年１２月）９９６〜８頁  IIIＡ等に記載された増感色素等を用いて行うことができる。【００９１】
本発明で使用できる乳剤としては、例えば、特開平１１−３０５３９６号公報、特開２０００−３２１６９８号公報、特開平１３−２８１８１５号公報、特開２００２−７２４２９号公報の実施例に記載されたカラーネガフィルム用乳剤、特開２００２−２１４７３１号公報に記載されたカラーリバーサルフィルム用乳剤、特開２００２−１０７８６５号公報に記載されたカラー印画紙用乳剤などを好適に用いることができる。【００９２】
《バインダー》
銀塩粒子をバインダー樹脂中に分散させた感光層（銀塩含有層）において、該バインダー（樹脂）は、銀塩粒子を均一に分散させ、且つ、銀塩含有層と支持体との密着を補助する目的で用いることができる。本発明においては、非水溶性ポリマー及び水溶性ポリマーのいずれもバインダーとして用いることができるが、水溶性ポリマーを用いることが好ましい。【００９３】
水溶性のバインダーとしては、例えば、ゼラチン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、澱粉等の多糖類、セルロース及びその誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアミン、キトサン、ポリリジン、ポリアクリル酸、ポリアルギン酸、ポリヒアルロン酸、カルボキシセルロース等が挙げられる。これらは、官能基のイオン性によって中性、陰イオン性、陽イオン性の性質を有する。【００９４】
ハロゲン化銀粒子を用いた写真用ハロゲン化銀ゼラチン乳剤のバインダー樹脂としては、ゼラチンが最も好ましい。【００９５】
ゼラチンとしては石灰処理ゼラチンのほか、酸処理ゼラチン、また、フタル化ゼラチン或いはフェニルカルバモイル化ゼラチン等、各種修飾ゼラチンも含むものである。【００９６】
感光層（銀塩含有層）中に含有されるバインダーの含有量は、特に限定されず、分散性と密着性を発揮し得る範囲で適宜決定することができる。銀塩含有層中のバインダーの含有量は、Ａｇ／バインダー体積比で１／４〜１００であることが好ましく、１／３〜１０であることがより好ましく、１／２〜２であることがさらに好ましい。１／１〜２であることが最も好ましい。【００９７】
また、感光層（銀塩含有層）中にバインダーをＡｇ／バインダー体積比で１／４以上含有すれば、物理現像及び／又はメッキ処理工程において金属粒子同士が互いに接触しやすく、高い導電性を得ることが可能であるため好ましい。【００９８】
《溶媒》
感光層（銀塩含有層）の形成において用いられる溶媒は、特に限定されないが、例えば、水、有機溶媒（例えば、メタノールなどのアルコール類、アセトンなどのケトン類、ホルムアミドなどのアミド類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、酢酸エチルなどのエステル類、エーテル類等）、イオン性液体、及びこれらの混合溶媒を挙げることができる。写真用ハロゲン化銀ゼラチン乳剤が用いられることから水を主体とする溶媒が好ましい。【００９９】
感光層の形成方法としては、銀塩写真法において公知である、ディップコート法、スライド塗布法、バーコート法などの通常の塗布法によって、基体上に、塗布することができる。【０１００】
《露光処理工程》
本発明では、基体（基板、支持体等）上に設けられた銀塩含有層の露光を行う。露光は、電磁波を用いて行うことができる。電磁波としては、例えば、可視光線、紫外線などの光、Ｘ線などの放射線等が挙げられる。さらに露光には波長分布を有する光源を利用してもよく、特定の波長の光源を用いてもよい。【０１０１】
上記光源としては、例えば、陰極線（ＣＲＴ）を用いた走査露光を挙げることができる。陰極線管露光装置は、レーザを用いた装置に比べて、簡便でかつコンパクトであり、低コストになる。また、光軸や色の調整も容易である。画像露光に用いる陰極線管には、必要に応じてスペクトル領域に発光を示す各種発光体が用いられる。【０１０２】
例えば、赤色発光体、緑色発光体、青色発光体、また近赤外発光体のいずれか１種又は２種以上が混合されて用いられる。【０１０３】
スペクトル領域は、上記の近赤外、赤色、緑色及び青色に限定されず、黄色、橙色、紫色或いは赤外領域に発光する蛍光体も用いられる。特に、これらの発光体を混合して白色に発光する陰極線管がしばしば用いられる。また、紫外線ランプも好ましく、水銀ランプのｇ線、水銀ランプのｉ線等も利用される。【０１０４】
本発明では、露光は種々のレーザビームを用いて行うことができる。例えば、本発明における露光は、ガスレーザ、発光ダイオード、半導体レーザ、半導体レーザ又は半導体レーザを励起光源に用いた固体レーザと非線形光学結晶を組みあわせた第二高調波発光光源（ＳＨＧ）等の単色高密度光を用いた走査露光方式を好ましく用いることができ、さらにＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ２レーザ等も用いることができる。【０１０５】
システムをコンパクトで、安価なものにするために、露光は、半導体レーザ、半導体レーザあるいは固体レーザと非線形光学結晶を組合わせた第二高調波発生光源（ＳＨＧ）を用いて行うことが好ましい。特にコンパクトで、安価、さらに寿命が長く、安定性が高い装置を設計するためには、露光は半導体レーザを用いて行うことが好ましい。【０１０６】
レーザ光源としては、具体的には、波長４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの青色半導体レーザ（２００１年３月の第４８回応用物理学関係連合講演会で日亜化学発表）、半導体レーザ（発振波長約１０６０ｎｍ）を導波路状の反転ドメイン構造を有するＬｉＮｂＯ3のＳＨＧ結晶により波長変換して取り出した約５３０ｎｍの緑色レーザ、波長約６８５ｎｍの赤色半導体レーザ（日立タイプＮｏ．ＨＬ６７３８ＭＧ）、波長約６５０ｎｍの赤色半導体レーザ（日立タイプＮｏ．ＨＬ６５０１ＭＧ）などが好ましく用いられる。【０１０７】
本発明に係るゲート電極パターン、ソース電極パターン、ドレイン電極パターン等の形成にあたり、感光層（銀塩含有層）をパターン状に露光する方法は、レーザビームによる走査露光で行ってもよいし、フォトマスクを利用した面露光で行ってもよい。面露光の方法としては、レンズを用いた屈折式露光でも反射鏡を用いた反射式露光でもよく、コンタクト露光、プロキシミティー露光、縮小投影露光、反射投影露光などの露光方式を用いることができる。【０１０８】
《現像処理工程》
本発明では、感光層（銀塩含有層）を露光した後、さらに現像処理を行う。現像処理は、銀塩写真フィルムや印画紙、印刷製版用フィルム、フォトマスク用エマルジョンマスク等に用いられる通常の現像処理の技術を用いることができる。現像液については特に限定はしないが、ＰＱ現像液、ＭＱ現像液、ＭＡＡ現像液等を用いることもでき、例えば、富士フィルム社製のＣＮ−１６、ＣＲ−５６、ＣＰ４５Ｘ、ＦＤ−３、パピトール、ＫＯＤＡＫ社製のＣ−４１、Ｅ−６、ＲＡ−４、Ｄ−１９、Ｄ−７２などの現像液、又はそのキットに含まれる現像液、また、Ｄ−８５などのリス現像液を用いることができる。【０１０９】
本発明では、上記の露光及び現像処理を行うことにより、パターン状の金属銀部が形成される。【０１１０】
現像処理は、未露光部分の銀塩を除去して安定化させる目的で行われる定着処理を含むことができる。本発明における定着処理は、銀塩写真フィルムや印画紙、印刷製版用フィルム、フォトマスク用エマルジョンマスク等に用いられる定着処理の技術を用いることができる。【０１１１】
現像処理で用いられる現像液は、画質を向上させる目的で、画質向上剤を含有することができる。画質向上剤としては、例えば、ベンゾトリアゾールなどの含窒素へテロ環化合物を挙げることができる。また、リス現像液を利用する場合特に、ポリエチレングリコールを使用することも好ましい。【０１１２】
高い導電性を得るためには、現像処理後の露光部に含まれる金属銀の質量は、露光前の露光部に含まれていた銀の質量に対して５０質量％以上の含有率であることが好ましく、８０質量％以上であることがさらに好ましい。【０１１３】
本発明における現像処理後の階調は、特に限定されるものではないが、４．０を超えることが好ましい。現像処理後の階調が４．０を超えると、光透過性部の透明性を高く保ったまま、導電性金属部の導電性を高めることができる。階調を４．０以上にする手段としては、例えば、前述のロジウムイオン、イリジウムイオンのドープが挙げられる。【０１１４】
《メッキ処理工程》
本発明に係るメッキ処理工程について説明する。【０１１５】
有機薄膜トランジスタによってディスプレイを作製する場合、ソース電極パターン、ドレイン電極パターン、ゲート電極パターン、およびこれらを接続する配線部は光を通さないため、これらの電極パターンの幅が太いとディスプレイの開口率が低下し、高画質のディスプレイを得ることはできない。そこで、これらの電極パターンをなるべく細くする必要があるが、電極パターンの幅を細くすると導電性が低下し、各画素のトランジスタに均一な電圧・電流を流すことが困難となる。したがって、これらの電極パターン部は高い導電性を有している必要がある。【０１１６】
前述の露光工程によって導電性の金属銀パターンは形成されたものの、これらの金属銀パターンは微粒子の集合体であるために導電性が不十分であるため、メッキ処理工程によって金属銀パターン部の導電性を大幅に向上させ、均一な特性を有する有機薄膜トランジスタアレイおよび高品質なディスプレイを得ることができる。【０１１７】
メッキ処理は、無電解メッキ（化学還元メッキや置換メッキ）、電解メッキ、又は無電解メッキと電解メッキの両方を用いることができるが、本発明では、無電解メッキ処理（単に、無電解メッキといってもよい）が好ましい。【０１１８】
本発明における無電解メッキは、公知の無電解メッキ技術を用いることができ、例えば、プリント配線板などで用いられている無電解メッキ技術を用いることができ、無電解メッキは無電解銅メッキ、無電界銀メッキおよび無電界金メッキであることが好ましい。【０１１９】
尚、銀塩写真分野において「物理現像」と呼ばれる処理は、無電界銀メッキ工程とみなすことができる。【０１２０】
これらの処理によって形成される導電性の金属パターンとしては、銀の上に形成が可能な金属であれば制限はなく、白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、ニッケル、クロムなどといった金属を使用することができるが、白金、金、銀、銅、アルミニウム、インジウムから選ばれる金属を用いることが好ましい。これらの中でも、有機半導体と良好な電気的な接合が可能な金が最も好ましい。【０１２１】
例えば、無電解銅メッキを行う場合には、硫酸銅や塩化銅、還元剤としてホルマリンやグリオキシル酸、銅の配位子としてＥＤＴＡやトリエタノールアミン等、その他、浴の安定化やメッキ皮膜の平滑性を向上させるための添加剤としてポリエチレングリコール、黄血塩、ビピリジン等を含む溶液で金属銀パターン部を処理する。他の電解銅メッキ浴としては、硫酸銅浴やピロリン酸銅浴が挙げられる。【０１２２】
メッキ処理時のメッキ速度は、緩やかな条件で行うことができ、さらに５μｍ／時間以上の高速メッキも可能である。メッキ処理において、メッキ液の安定性を高める観点からは、例えば、ＥＤＴＡなどの配位子など種々の添加剤を用いることができる。【０１２３】
銅以外の金属を用いる場合も、金属イオン種を変化させて同様の処理を行うことで、無電界メッキ処理を行うことができる。【０１２４】
無電解メッキ法による電極の形成方法に関しては、前記特許文献４に記載のように、電極を設ける部分に、メッキ剤と作用して無電解メッキを生じさせるメッキ触媒を含有する液体を、例えば印刷法（インクジェット印刷含む）によって、パターニングした後に、メッキ剤を電極を設ける部分に接触させる等が具体的である。そうすると、前記触媒とメッキ剤との接触により前記部分に無電解メッキが施されて、電極パターンが形成される。【０１２５】
無電解メッキの触媒と、メッキ剤の適用を逆にしてもよく、またパターン形成をどちらで行ってもよいが、メッキ触媒パターンを形成し、これにメッキ剤を適用する方法が好ましい。【０１２６】
また、無電界銀メッキ処理としては、銀塩写真業界においては「物理現像」と呼ばれる処理を用いることが好ましい。「物理現像（物理現像処理ともいう）」とは、露光により潜像を有するハロゲン化銀粒子の内部以外から銀イオンどの金属イオンを還元剤で還元して金属粒子を析出させ、現像銀を補強するプロセスのことを示す。この物理現象は、インスタントＢ＆Ｗフィルム、インスタントスライドフィルムや、印刷版製造等に利用されており、本発明ではその技術を用いることができる。物理現像は、露光後の現像処理と同時に行っても、現像処理後に別途行ってもよいが、好ましくは後述の定着処理を行う前に、物理現像処理を行うことが好ましい。【０１２７】
現像処理液から銀イオンを供給するための具体的な方法としては、例えば予め現像処理液中に硝酸銀等を溶解しておき銀イオンを溶かしておく方法、あるいは現像液中に、チオ硫酸ナトリウム、チオシアン酸アンモニウム等のようなハロゲン化銀溶剤を溶解しておき、現像時に未露光部のハロゲン化銀を溶解させ、潜像を有するハロゲン化銀粒子の現像を補力する方法等が挙げられる。【０１２８】
定着処理とは、露光されたハロゲン化銀粒子の現像終了後に、未露光部分のハロゲン化銀粒子を除去して安定化させる目的で行われる処理を指す。本発明における定着処理は、ハロゲン化銀粒子を用いた写真フィルムや印画紙等で用いられる定着液処方を用いることができる。定着処理で使用する定着液は、定着剤としてチオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸アンモニウム等を使用することができる。定着時の硬膜剤として硫酸アルミウム、硫酸クロミウム等を使用することができる。定着剤の保恒剤としては、現像処理液で述べた亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、アスコルビン酸、エリソルビン酸等を使用することができ、その他にクエン酸、蓚酸等を使用することができる。【０１２９】
なお、無電界メッキを行った後に電界メッキを行うと、一層導電率が高く、細かい配線を有する電極パターンおよび高い開口率を有するディスプレイを得ることができる。【０１３０】
このような電界メッキを行う金属としては、有機半導体材料と電気的接合の良い金属を用いることが好ましく、ｐ型有機半導体材料の場合には白金、金、銀、銅から選ばれる金属を用いることが好ましい。ｎ型有機半導体の場合には、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム等を用いることが好ましいが、前述の通り金が最も好ましい。【０１３１】
《酸化処理》
本発明では、現像処理後の金属銀部並びに物理現像処理またはメッキ処理工程後に形成される導電性金属部（導電性パターンともいう）には、好ましくは酸化処理が行われる。【０１３２】
酸化処理とは、所望するパターン部以外に付着した金属を除去する処理であり、本発明の有機薄膜トランジスタの特性の低下を防ぐことができる。【０１３３】
酸化処理としては、例えば、Ｆｅ（III）イオン処理など、種々の酸化剤を用いた公知の方法が挙げられる。酸化処理は、銀塩含有層の露光及び現像処理後、あるいは物理現像又はメッキ処理後に行うことができ、さらに現像処理後と物理現像又はメッキ処理後のそれぞれで行ってもよい。【０１３４】
本発明では、さらに露光及び現像処理後の金属銀部を、Ｐｄを含有する溶液で処理することもできる。Ｐｄは、２価のパラジウムイオンであっても金属パラジウムであってもよい。この処理により無電解メッキ又は物理現像速度を促進させることができる。【０１３５】
《バインダー層の後処理》
このようにして形成した電極パターンは、バインダー樹脂層の上に形成される。電極パターンの上にゲート絶縁層、有機半導体層などといった他の層を形成する場合に、バインダー層が溶解・分解・変形などをおこし、薄膜トランジスタの性能に悪影響を与えることを避けるため、電極パターンの形成が終わった後、バインダー層を除去するか、架橋反応等によって不溶化させるなどといった後処理を行うことが好ましい。【０１３６】
バインダー層を除去する方法としては、バインダーが溶解する溶剤で洗浄したり、電極パターン部とのエッチング速度差を利用したドライエッチング等の方法によって除去したりすることができる。【０１３７】
バインダー層を架橋する場合は、銀塩写真業界において硬膜剤として知られている各種の架橋材を用いることで、溶解・変形等を防ぐことができる。バインダーがゼラチンである場合は、特開昭６１−２４９０４５号公報、同６１−２４５１５３号公報に記載のビニルスルホン型硬膜剤や、クロロトリアジン型硬膜剤などを使用することができる。【０１３８】
好ましくは、バインダー層を除去することである。【０１３９】
《銀塩法以外の電極パターン形成方法》
本発明の有機薄膜トランジスタは、ソース電極パターン、ドレイン電極パターン、ゲート電極パターンの３つの電極パターンのうち、少なくとも１つ以上が銀塩法で形成された有機薄膜トランジスタであることを特徴としているが、すべての電極パターンを上記手法で形成する必要はなく、３つの電極パターンのうち１つまたは２つは、他の手法によって形成されていてもよい。【０１４０】
他の電極形成方法としては、蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅等の金属箔上に熱転写、インクジェット等によるレジストを用いてエッチングする方法がある。また、導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、導電性微粒子分散液を直接インクジェットによりパターニングしてもよいし、塗工膜からリソグラフやレーザアブレーション等により形成してもよい。更に導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペースト等を凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等の印刷法でパターニングする方法も用いることができる。【０１４１】
これらの電極形成方法によって形成される電極材料としては、導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、酸化スズ・アンチモン、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペースト及びカーボンペースト、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、リチウム／アルミニウム混合物等の金属化合物、また酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化亜鉛等の導電性金属酸化物、導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等のドーピング等で導電率を向上させた各種の導電性ポリマー、などを挙げることができる。【０１４２】
中でも白金、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、及びＩＴＯが好ましい。【０１４３】
なお、各種の方法によって形成された電極パターンの表面は、表面エネルギーや各種の特性の改質を目的として、任意の表面処理を施してもよい。例えば、オクタデシルトリクロロシラン、トリクロロメチルシラザン、および特願２００６−８２４１９号等に記載の化合物等のシランカップリング剤や、アルカン燐酸、アルカンスルホン酸、アルカンカルボン酸等、およびアルキルチオールやアリールチオールからなる自己組織化単分子膜等が好適に用いられる。中でもアリールチオールからなる自己組織化単分子膜を形成することが好ましい。【０１４４】
次に、電極パターン以外の層を形成する材料および形成方法について説明する。【０１４５】
《ゲート絶縁層》
本発明に係るゲート絶縁層について説明する。【０１４６】
ゲート絶縁層としては種々の絶縁膜を用いることができるが、特に比誘電率の高い無機酸化物皮膜が好ましい。無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウム等が挙げられる。それらの内、好ましいのは酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物も好適に用いることができる。【０１４７】
上記皮膜の形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法等のドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法等の塗布による方法、印刷やインクジェット等のパターニングによる方法等のウェットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。【０１４８】
ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶媒あるいは水に必要に応じて界面活性剤等の分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えば、アルコキシド体の溶液を塗布、乾燥する、所謂ゾルゲル法が用いられる。これらの内、好ましいのは大気圧プラズマ法とゾルゲル法である。【０１４９】
大気圧下でのプラズマ製膜処理による絶縁膜の形成方法は、大気圧または大気圧近傍の圧力下で放電し、反応性ガスをプラズマ励起し、基材上に薄膜を形成する処理で、その方法については、特開平１１−４３７８１号公報、特開２００３−１７９２３４号公報、国際公開０４／７５２７９号パンフレット等に記載されている。これによって、高機能性の薄膜を生産性高く形成することができる。【０１５０】
また、有機化合物皮膜として、パリレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、シアノエチルプルラン、およびゼラチン等を用いることもできる。【０１５１】
絶縁層としてゼラチンを使用する場合、前記電極パターンの形成時に形成されるゼラチン膜をそのまま使用することも可能であり、その場合には工程の大幅な簡略化が可能であるといった効果がある。【０１５２】
さらに、ゼラチンは温度によって容易にゾルゲル転移を起こすことができ、加熱溶解して塗布されたゼラチン溶液は、冷却するだけで容易にゲル化し、溶媒が完全に揮発しなくても形状が固定化されるため、均一な膜厚を有する高品位な絶縁膜を容易に形成可能であり、かつ公知の硬膜剤によって容易に耐溶剤性を付与できるため、ゲート絶縁層として好ましい特性を有する材料である。【０１５３】
これらの有機化合物皮膜は、前記のウェットプロセスで形成されることが好ましい。無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用しても良い。また、これら絶縁膜全体の膜厚としては、一般に５０ｎｍ〜３μｍ、好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。【０１５４】
ゲート絶縁層表面は、表面エネルギーや各種の特性の改質を目的として、任意の表面処理を施してもよい。シランカップリング剤、例えば、オクタデシルトリクロロシラン、トリクロロメチルシラザンや、アルカン燐酸、アルカンスルホン酸、アルカンカルボン酸等、および特願２００６−８２４１９号等に記載の化合物からなる自己組織化配向膜が好適に用いられる。【０１５５】
《有機半導体材料》
本発明の有機薄膜トランジスタの形成に用いられる有機半導体材料について説明する。【０１５６】
半導体層を構成する有機半導体材料としては、種々の縮合多環芳香族化合物や共役系化合物が適用可能である。【０１５７】
縮合多環芳香族化合物としては、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、へプタセン、クリセン、ピセン、フルミネン、ピレン、ペロピレン、ペリレン、テリレン、クオテリレン、コロネン、オバレン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、サーコビフェニル、アントラジチオフェン、およびＪ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１
２８（２００６），１２６０４頁に記載されているようなベンゾチオフェノベンゾチオフェン等の化合物、及びこれらの誘導体や前駆体が挙げられる。これらの縮合多環芳香族化合物誘導体の例としては、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１２７（２００５），４９８６頁に記載されているような、トリアルキルシリルエチニル基を有するようなアセン化合物およびヘテロアセン化合物等を挙げることができる。【０１５８】
共役系化合物としては、例えば、ポリチオフェン及びそのオリゴマー、ポリピロール及びそのオリゴマー、ポリアニリン、ポリフェニレン及びそのオリゴマー、ポリフェニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリチエニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、テトラチアフルバレン化合物、キノン化合物、テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、フラーレン及びこれらの誘導体あるいは混合物を挙げることができる。【０１５９】
また、特にポリチオフェン及びそのオリゴマーのうち、チオフェン６量体であるα−セクシチオフェンα，ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α，ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α，ω−ビス（３−ブトキシプロピル）−α−セクシチオフェン、等のオリゴマーが好適に用いることができる。【０１６０】
さらに、ポルフィリンや銅フタロシアニン、特開平１１−２５１６０１号公報に記載のフッ素置換銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．１９９８，１６６１頁や特開２００３−３０４１０４号公報等に記載のポルフィリン類およびその金属化合物、ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−トリフルオロメチルベンジル）ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミドとともに、Ｎ，Ｎ′−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロオクチル）、Ｎ，Ｎ′−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロブチル）及びＮ，Ｎ′−ジオクチルナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド誘導体、ナフタレン２，３，６，７テトラカルボン酸ジイミド等のナフタレンテトラカルボン酸ジイミド類、及びアントラセン２，３，６，７−テトラカルボン酸ジイミド等のアントラセンテトラカルボン酸ジイミド類等の縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン（ＢＥＤＴＴＴＦ）−過塩素酸錯体、ＢＥＤＴＴＴＦ−ヨウ素錯体、ＴＣＮＱ−ヨウ素錯体、等の有機分子錯体、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４等フラーレン類、ＳＷＮＴ等のカーボンナノチューブ、メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類等の色素等、さらにポリシラン、ポリゲルマン等のσ共役系ポリマーや特開２０００−２６０９９９号公報に記載の有機・無機混成材料も用いることができる。【０１６１】
これらのπ共役系材料のうちでも、ペンタセン等の縮合多環芳香族化合物の誘導体、フラーレン類、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、金属フタロシアニンおよび金属ポルフィリンよりなる群から選ばれた少なくとも１種が好ましいが、中でも好ましく用いられるのは、ペンタセン誘導体である。【０１６２】
以下に、本発明の有機薄膜トランジスタの有機半導体層に好ましく用いられる化合物例を示すが、本発明はこれらに限定されない。【０１６３】
【化１】
2008084736.tif 000003
【０１６４】
【化２】
2008084736.tif 000004
【０１６５】
有機半導体材料１は、前記Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１２７（２００５），４９８６頁  Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎに記載の方法で合成することができる。また、有機半導体材料２は、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１２３（２００１），９４８２頁  Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎに記載の方法で合成することができる。【０１６６】
これらの有機半導体材料を有機薄膜トランジスタの半導体層として形成する方法としては、溶剤に不溶の材料であれば真空蒸着により基板上に設置することもできるが、溶媒に溶解可能な材料であれば、必要に応じ添加剤を加えて調製した溶液をキャストコート、スピンコート、印刷、インクジェット法、アブレーション法等によって基板上に設置するのが好ましい。溶液プロセスで形成することができれば工程数の大幅な削減ができ、簡便な工程で有機薄膜トランジスタを形成することができるだけでなく、ドライプロセスで形成するよりも大きな結晶を形成することが可能であり、ひいては良好な移動度を有する有機薄膜トランジスタを形成することができる。【０１６７】
この場合、本発明に係る有機半導体材料を溶解する溶媒は、有機半導体材料を溶解して適切な濃度の溶液が調製できるものであれば格別の制限はないが、具体的にはシクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、ジエチルエーテルやジイソプロピルエーテル等の鎖状エーテル系溶媒、テトラヒドロフランやジオキサン等の環状エーテル系溶媒、アセトンやメチルエチルケトン、シクロペンタノン等のケトン系溶媒、クロロホルムや１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、ｍ−クレゾール、テトラリン等の芳香族系溶媒、Ｎ−メチルピロリドン、２硫化炭素等を挙げることができる。【０１６８】
これらの溶媒の内、非ハロゲン系溶媒を含む溶媒が好ましく、非ハロゲン系溶媒で構成することが好ましい。また、絶縁膜表面を疎水化処理した絶縁膜上に塗布する場合には、そのような疎水化表面の表面エネルギーよりも表面エネルギーが小さい非極性な溶媒であることが好ましく、ヘキサン、トルエン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、テトラリンが好ましい。【０１６９】
これら有機半導体膜の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は、有機半導体膜の膜厚に大きく左右される場合が多く、その最適な膜厚は有機半導体ごとに異なるが、一般に１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは、２０ｎｍ〜４００ｎｍ、より好ましくは３０ｎｍ〜１００ｎｍである。【０１７０】
《基体（基板、支持体等）》
また、基体（基板、支持体等）は、ガラスやフレキシブルな樹脂製シートで構成され、例えば、プラスチックフィルムをシートとして用いることができる。前記プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート（ＰＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ジアセチルセルロース（ＤＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。このように、プラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図ることができ、可搬性を高めることができると共に衝撃に対する耐性を向上できる。また、基体が透明でなくてもよい用途であれば、アルミ箔などのような薄い金属箔などを基体として用いても良い。【０１７１】
透明性、耐熱性、取り扱いやすさ及び価格の点から、上記プラスチックフィルムはポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）であることが好ましい。【０１７２】
また、ディスプレイ用としては透明性が要求されるため、支持体の透明性は高いことが望ましく、プラスチックフィルム又はプラスチック板の全可視光透過率は好ましくは７０％〜１００％であり、より好ましくは９０％〜１００％である。【０１７３】
《パッシベーション層》
また本発明の有機薄膜トランジスタ上にはパッシベーション層を設けることも可能である。パッシベーション層を設けることにより、有機薄膜トランジスタを形成した後の工程で応力の印加による剥がれや断線、水蒸気や酸素等の劣化因子との化学反応などを抑制することができる。【０１７４】
パッシベーション層としては、無機酸化物または無機窒化物、アルミニウム等の金属薄膜、ポリビニルアルコールやパリレン等のガス透過性の低いポリマーフィルム、およびこれらの積層物等が挙げられ、このような保護層を有することにより、有機薄膜トランジスタの耐久性が向上する。【０１７５】
これらの保護層の形成方法としては、前述したゲート絶縁膜の形成法と同様の方法を挙げることができる。また、ポリマーフィルム上に各種の無機酸化物等が積層されたフィルムを単にラミネートするなどといった方法で保護層を設けても良い。【０１７６】
《有機薄膜トランジスタからなるディスプレイバックプレーンの製造方法》
上記のような構成を有する有機薄膜トランジスタを、図２のように縦横に配列することで、ディスプレイバックプレーンを形成することができる。【０１７７】
図２は、有機薄膜トランジスタシートの概略等価回路図の１例を示す図である。【０１７８】
有機薄膜トランジスタシート１０は、マトリクス配置された多数の有機薄膜トランジスタ１１を有する。７は各有機薄膜トランジスタ１１のゲートバスラインであり、８は各有機薄膜トランジスタ１１のソースバスラインである。各有機薄膜トランジスタ１１のソース電極には出力素子１２が接続され、この出力１２は、例えば、液晶、電気泳動素子等であり、表示装置における画素を構成する。画素電極は光センサの入力電極として用いてもよい。図示の例では、出力素子として液晶が抵抗とコンデンサからなる等価回路で示されている。１３は蓄積コンデンサ、１４は垂直駆動回路、１５は水平駆動回路である。
【実施例】
【０１７９】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。【０１８０】
実施例１
《有機薄膜トランジスタ１の作製》：比較例
前記特許文献５の実施例１を参考とし、比較の有機薄膜トランジスタ１（ボトムゲート・ボトムコンタクト型）を作製した。【０１８１】
《ゲート電極パターンの形成》
まず、厚み１００μｍのポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）フィルム上に、ハードコート層３μｍ、およびスパッタによって形成された酸化ケイ素膜１００ｎｍを有する基板を準備し、前記酸化ケイ素膜上に下記のゲート電極パターンを有するマスクを介してＡｌＮｄを電子ビームによって蒸着し、厚さ１００ｎｍのゲート電極パターンを形成した。次いでこのフィルム基板を電子工業用のアセトンとメタノール溶媒を用いて超音波洗浄器内で洗浄した。【０１８２】
尚、ゲート電極パターンとは、線幅５０μｍの引き出し線を有し、ソース電極およびドレイン電極の真下に２５０μｍ×２５０μｍの正方形の形状を有するようなパターンである。【０１８３】
《ゲート絶縁層の形成》
次にゲート絶縁体層を形成した。上記で作製したゲート電極パターンの引き出し線末端部をマスキングテープで保護した後、スパッタによって３００ｎｍの膜厚の酸化ケイ素膜を堆積し、ゲート電極パターンの引き出し線を保護するマスキングテープをはがすことによって、ゲート絶縁膜を形成した。【０１８４】
《ソース電極パターンおよびドレイン電極パターンの形成》
酸化ケイ素からなる絶縁層上に、以下のように調製した電極形成用溶液Ｍ１を、前記親水性処理を施した絶縁層上にスピンコートし、所定の形状を有するマスクを介して高圧水銀灯を照射した。【０１８５】
尚、所定の形状とは、電極幅＝１００μｍ、チャネル長Ｌ＝１０μｍ、チャネル幅Ｗ＝２５０μｍのチャネル形状を１０個有するようなパターンである。【０１８６】
照射完了の後、照射された部分は銀が還元されるが、露光されなくて還元されていない部分はアセトニトリルで溶解し、ソース電極およびドレイン電極を形成した。次いで、金属パターンの接着力を向上させるために、１００℃で５分間熱処理を施し、５０ｎｍの厚みを有するソース電極パターンおよびドレイン電極パターンを得た。【０１８７】
《電極形成用溶液Ｍ−１の調製》
アセトニトリル２０ｍｌに亜硝酸銀（１．５３ｇ）を溶解させた溶液に、ｎ−プロピルアミン（３．６０ｇ、６０ｍｍｏｌ）を暗所で滴加した。【０１８８】
常温で反応混合物を４時間攪拌して少量の茶色の沈殿物および薄い黄色の溶液を得た後、２μｍのＰＴＦＥメンブレインフィルターを用いて濾過した。その結果、体積５ｍｌの濾過物が得られた。【０１８９】
この濾過物に５０ｍｌのＥｔ2Ｏを添加した。この溶液をさらに濾過し、すべての揮発性有機物を常温で真空を用いて蒸発させ、薄い黄色の金属前駆体溶液Ｍ−１を得た（１．９ｇ）。【０１９０】
《有機半導体層の形成》
上記で得られた基板を、ＳＡＭＣＯ製ドライクリーナーＵＶ−１を用いて、ＵＶ−オゾン処理を７０℃で1分間行った。室温まで冷却した後、ペンタフルオロベンゼンチオールの１ｍＭエタノール溶液に２分間浸漬した。エタノールで洗浄・乾燥後、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）の１質量％トルエン溶液を４０００回転でスピンコートし、さらに９０℃で９０秒のベークを行った。【０１９１】
上記の基板上に、トルエンに２．０質量％の濃度で溶解した有機半導体材料１を、前記で形成したソース電極とドレイン電極とで挟まれたチャネル領域を完全に覆うような大きさの液滴をドロップキャストした後、密閉容器中で室温で１５分間乾燥させた後、真空中で９０℃１時間の乾燥を行うことによって有機半導体膜を形成し、有機薄膜トランジスタ１を作製した。なお、このとき有機半導体膜の膜厚は８０ｎｍであった。【０１９２】
《キャリア移動度の評価》
この有機薄膜トランジスタ１に含まれる１０個の素子に対し、下記のようにキャリア移動度の評価を行ったのち、その平均値およびバラツキを算出した。【０１９３】
得られた有機薄膜トランジスタ１について、ドレインバイアスを−４０Ｖとし、ゲートバイアスを−４０Ｖから＋４０Ｖまで掃引したときのＩ−Ｖ特性の飽和領域から、キャリア移動度を算出した。【０１９４】
その結果、１０個の有機薄膜トランジスタのうち３個は駆動せず、駆動した７個の有機薄膜トランジスタ１の平均移動度は０．０５３ｃｍ2／Ｖｓであり、また移動度のばらつきは、平均移動度から±７５％の範囲であった。【０１９５】
《有機薄膜トランジスタ２の作製》：本発明
前記有機薄膜トランジスタ１と同様にして、ゲート絶縁層まで形成した後、以下のようにして本発明の有機薄膜トランジスタ２を作製した。
《ソース電極パターンおよびドレイン電極パターンの形成》
酸化ケイ素からなる絶縁層上に、ＳＡＭＣＯ製ドライクリーナーＵＶ−１により７０℃１分のＵＶ−オゾン洗浄を施した後、以下のようにして作製した電極形成用乳剤Ｍ２を、ゼラチンの付き量が１．０ｇ／ｍ2となるように前記ＰＥＳフィルムの酸化ケイ素膜上に遮光下で塗布し、乾燥させた。【０１９６】
（電極形成用乳剤Ｍ−２の調製）
３５℃に保温した０．５％ゼラチン水溶液１リットル中に、下記（Ｍ２Ａ液）及び（Ｍ２Ｂ液）を銀電位（ＥＡｇ）＝８５ｍＶ、ｐＨ＝５．８に制御しつつ同時添加し、更に下記（Ｍ２Ｃ液）及び（Ｍ２Ｄ液）をＥＡｇ＝８５ｍＶ、ｐＨ＝５．８に制御しつつ同時添加した。この時、銀電位の制御は１０％臭化カリウム水溶液を用い、ｐＨの制御は酢酸または水酸化ナトリウム水溶液を用いて行った。【０１９７】
（Ｍ２Ａ液）
塩化カリウム                                                      ４６．３ｇ
臭化カリウム                                                      ３１．７ｇ
水を加えて                                                      １３００ｍｌ
（Ｍ２Ｂ液）
硝酸銀                                                              １５０ｇ
水を加えて                                                      １３６０ｍｌ
（Ｍ２Ｃ液）
臭化カリウム                                                        ３１０ｇ
ヘキサクロロイリジウム（IV）酸カリウム                        ４×１０-8モル
ヘキサシアノ鉄（II）酸カリウム                                ２×１０-5モル
沃化カリウム                                                          １０ｇ
水を加えて                                                      ４０００ｍｌ
（Ｍ２Ｄ液）
硝酸銀                                                              ４８０ｇ
水を加えて                                                      ４２００ｍｌ
添加終了後、花王アトラス社製デモールＮの５％水溶液と硫酸マグネシウムの２０％水溶液を用いて脱塩を行った後、ゼラチン水溶液と混合して平均粒径０．０４μｍ、粒径分布の変動係数０．１３のハロゲン化銀乳剤を得た。【０１９８】
上記ハロゲン化銀乳剤に対し、チオ硫酸ナトリウムをハロゲン化銀１モル当たり２．０ｍｇ用い４０℃にて８０分間化学増感を行い、化学増感終了後に４−ヒドロキシ−６−メチル−１，３，３ａ，７−テトラザインデン（ＴＡＩ）をハロゲン化銀１モル当たり５００ｍｇ添加して、ハロゲン化銀乳剤Ｍ２Ｅを得た。【０１９９】
このハロゲン化銀乳剤Ｍ２Ｅを用いて、ハロゲン化銀粒子とゼラチンの体積比（ハロゲン化銀粒子／ゼラチン）が１．４となるように追加のゼラチンを調製し、さらに硬膜剤（Ｈ−１：テトラキス（ビニルスルホニルメチル）メタン）をゼラチン１ｇ当たり３０ｍｇの比率となるようにして添加し、電極形成用乳剤Ｍ−２とした。【０２００】
前記電極形成用乳剤Ｍ−２が塗布されたＰＥＳフィルムに、レーザ波長４０５ｎｍのＣＴＰセッター（ＥＣＲＭ社製）を用いて、２４００ｄｐｉ（ここで、ｄｐｉとは、１インチ（２．５４ｃｍ）当たりのドット数を表す）条件にて露光し、前記有機薄膜トランジスタ1と同様の電極パターンを形成した。【０２０１】
その後、下記の現像液（Ｄ−１）を用いて２５℃６０秒間の現像処理を、ついで下記の物理現像液（Ｐ−１）を用いて４５℃６０秒間の物理現像処理（無電解銀メッキ処理）を、次いで定着液（Ｆ−１）を用いて２５℃１２０秒間の定着処理を行った後、４０℃の温純水で５分洗浄したのち、４０℃の温風で３０分間の乾燥を行った。その結果、所望の形状を有するソース電極パターンおよびドレイン電極パターンが得られた。【０２０２】
（現像液Ｄ−１）
純水                                                              ５００ｍｌ
メトール                                                                ２ｇ
無水亜硫酸ナトリウム                                                  ８０ｇ
ハイドロキノン                                                          ４ｇ
ホウ砂                                                                  ４ｇ
チオ硫酸ナトリウム                                                    １０ｇ
臭化カリウム                                                        ０．５ｇ
水を加えて全量を１リットルとする
（物理現像液Ｐ−１）
ハイドロキノン５ｇおよびクエン酸１０ｇを含む水溶液          １Ｌ
硝酸銀３５ｇを含む水溶液                                    １Ｌ
上記２つの水溶液を混合して３０分以内の水溶液
（定着液Ｆ−１）
純水                                                              ７５０ｍｌ
チオ硫酸ナトリウム                                                  ２５０ｇ
無水亜硫酸ナトリウム                                                  １５ｇ
氷酢酸                                                              １５ｍｌ
カリミョウバン                                                        １５ｇ
水を加えて全量を１リットルとする
次いで、ＳＡＭＣＯ製プラズマドライクリーナーＰＣ−３００によって、酸素５０ｓｃｃｍおよび投入電力２００Ｗ、５分間の条件でゼラチンを分解除去することにより、ソース電極パターンおよびドレイン電極パターンを得た。【０２０３】
このようにして、ハロゲン化銀から還元された金属銀からなるソース電極パターンおよびドレイン電極パターンを形成した。【０２０４】
《有機半導体層の形成およびキャリア移動度の評価》
次いで、比較例の有機薄膜トランジスタ１と同様に、ＵＶ−オゾン洗浄、ＰＦＢＴ溶液浸漬、ＨＭＤＳスピンコート、および有機半導体材料１をドロップキャストすることにより、有機薄膜トランジスタ２を作製した。【０２０５】
この有機薄膜トランジスタ２に含まれる１０個の素子に対し、同様にキャリア移動度の評価を行ったのち、その平均値およびバラツキを算出した。【０２０６】
その結果、１０個の有機薄膜トランジスタは全て駆動し、駆動した１０個の有機薄膜トランジスタ２の平均移動度は０．１３ｃｍ2／Ｖｓであり、また移動度のばらつきは、平均移動度から±４５％の範囲であった。【０２０７】
《有機薄膜トランジスタ３の作製》（ボトムゲート型）：本発明
有機薄膜トランジスタ２の作製において、定着液Ｆ−１による定着処理まで行った後、更に、以下の無電解金メッキ溶液Ｐ−２に４５℃で３分間の処理を行い、さらに６０℃の純水、３０℃のイソプロパノールで順次洗浄することにより最表面を金で形成する工程を行い、次いで同様のプラズマドライクリーニングによるゼラチンの除去を行うことでソース電極パターンおよびドレイン電極パターンを形成した。【０２０８】
（無電解金メッキ溶液Ｐ−２）
ジシアノ金カリウム                                            ０．１モル
蓚酸ナトリウム                                                ０．１モル
酒石酸ナトリウムカリウム                                      ０．１モル
水を加えて全量を１リットルとする
次いで、有機薄膜トランジスタ１と同様に、ＰＦＢＴ溶液浸漬、ＨＭＤＳスピンコート、有機半導体材料１のドロップキャストを行い、有機半導体材料１からなる有機半導体層を形成した。【０２０９】
この有機薄膜トランジスタ３に含まれる１０個の素子に対し、同様にキャリア移動度の評価を行ったのち、その平均値およびバラツキを算出した。【０２１０】
その結果、１０個の有機薄膜トランジスタは全て駆動し、駆動した１０個の有機薄膜トランジスタ３の平均移動度は０．２４ｃｍ2／Ｖｓであり、また移動度の最大値および最
小値は、平均移動度から±３５％であった。【０２１１】
《有機薄膜トランジスタ４の作製》：本発明
有機薄膜トランジスタ３において、無電解金メッキ処理、さらにＵＶ−オゾン処理、ＰＦＢＴ溶液浸漬、ＨＭＤＳスピンコートまでを同様に行った後、有機半導体層を有機半導体材料２の２．０質量％トルエン溶液から形成した以外は同様にして、有機薄膜トランジスタ４（ボトムゲート・ボトムコンタクト型）を形成した。【０２１２】
この有機薄膜トランジスタ４に含まれる１０個の素子に対し、同様にキャリア移動度の評価を行ったのち、その平均値およびバラツキを算出した。【０２１３】
その結果、１０個の有機薄膜トランジスタは全て駆動し、駆動した１０個の有機薄膜トランジスタ４の平均移動度は０．３１ｃｍ2／Ｖｓであり、また移動度のばらつきは、平均移動度から±３０％の範囲であった。【０２１４】
《有機薄膜トランジスタ５の作製》：本発明
厚み１００μｍのポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）フィルム上に、ハードコート層３μｍ、およびスパッタによって形成された酸化ケイ素膜１００ｎｍを有する基板を準備し、前記酸化ケイ素膜上にＳＡＭＣＯ製ドライクリーナーＵＶ−１にて７０℃１分のＵＶ−オゾン処理を施した後、前記電極形成用乳剤Ｍ−２を、有機薄膜トランジスタ２でソース・ドレイン電極パターンを作製した際と同様の条件で塗布、乾燥を行った後、同様にレーザー波長４０５ｎｍのＣＴＰセッターを用いて、２４００ｄｐｉ条件にて以下の下記のゲート電極パターンを有するマスクを介して露光した。【０２１５】
尚、ゲート電極パターンとは、線幅５０μｍの引き出し線を有し、ソース電極およびドレイン電極の真下に２５０μｍ×２５０μｍの正方形の形状を有するようなパターンである。【０２１６】
その後、前記の現像液（Ｄ−１）を用いて２５℃６０秒間の現像処理を、ついで前記の物理現像液（Ｐ−１）を用いて４５℃６０秒間の物理現像処理（無電解銀メッキ処理）を、次いで前記定着液（Ｆ−１）を用いて２５℃１２０秒間の定着処理を行った後、さらに以下の架橋剤（Ｃ−１）を用い、架橋処理を行った。【０２１７】
（架橋剤Ｃ−１）
純水                                                              ７５０ｍｌ
グルタルアルデヒド                                                    １５ｇ
架橋処理後、４０℃の温純水で５分洗浄したのち、４０℃の温風で３０分間の乾燥を行った。その結果、所望の形状を有するゲート電極パターンが得られた。【０２１８】
《ゲート絶縁層の形成》
次にゲート絶縁体層を形成した。上記で作製したゲート電極パターンの引き出し線末端部をマスキングテープで保護した後、スパッタによって３００ｎｍの膜厚の酸化ケイ素膜を堆積し、ゲート電極パターンの引き出し線を保護するマスキングテープをはがすことによって、ゲート絶縁膜を形成した。【０２１９】
《ソース電極パターンおよびドレイン電極パターンの形成》
上記で得られた基板のゲート絶縁膜上に、公知の２層レジスト法によって有機薄膜トランジスタ１〜４と同様のソース・ドレイン電極パターンを形成した。
すなわち、ＭｉｃｒｏＣｈｅｍ製ＬＯＲ−５Ｂ、および東京応化製ＯＦＰＲ−８００を重層塗布し、露光・現像を行うことによって２層レジストパターンを形成した後、真空蒸着で金を１００ｎｍ堆積させ、さらにＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを用いてリフトオフすることによって、所望のソース・ドレイン電極パターンを得た。
上記のソース・ドレイン電極パターンを得た後は、有機薄膜トランジスタ４と同様に、ＵＶ−オゾン洗浄、ＰＦＢＴ溶液浸漬、ＨＭＤＳスピンコート、有機半導体材料２の溶液のドロップキャストを行い、有機薄膜トランジスタ５を得た。【０２２０】
この有機薄膜トランジスタ５に含まれる１０個の素子に対し、同様にキャリア移動度の評価を行ったのち、その平均値およびバラツキを算出した。【０２２１】
その結果、１０個の有機薄膜トランジスタは全て駆動し、駆動した１０個の有機薄膜トランジスタ５の平均移動度は０．２８ｃｍ2／Ｖｓであり、また移動度のばらつきは、平均移動度から±３５％の範囲であった。【０２２２】
《有機薄膜トランジスタ６の作製》：本発明
有機薄膜トランジスタ５の作製と同様にして、ＰＥＳ基板上に電極形成用溶液Ｍ−２の塗布・乾燥を行ってゲート電極パターンを形成および酸化ケイ素膜からなるゲート絶縁膜の体積を行った。
以降は実施例４と同様にして、ソース電極パターンおよびドレイン電極パターン形成用に再び電極形成用溶液Ｍ−２を塗布し、露光を行った後、前記現像液（Ｄ−１）を用いて２５℃６０秒間の現像処理を、ついで前記の物理現像液（Ｐ−１）を用いて４５℃６０秒間の物理現像処理（無電解銀メッキ処理）を、次いで前記の定着液（Ｆ−１）を用いて２５℃１２０秒間の定着処理を行った後、４０℃の温純水で５分洗浄する現像処理を行い、さらに、上記のソース電極パターンおよびドレイン電極パターンに対し、無電解金メッキ溶液Ｐ−２を用いて４５℃で３分間の金メッキ処理を行い、さらに６０℃の純水、３０℃のイソプロパノールで順次洗浄し、さらにプラズマドライクリーニングでゼラチン層を除去することにより、最表面が金で形成されたソース電極パターンおよびドレイン電極パターンを形成した。【０２２３】
次いで、有機薄膜トランジスタ４と同様に、ＵＶ−オゾン洗浄、ＰＦＢＴ溶液浸漬、ＨＭＤＳスピンコート、有機半導体材料２の溶液のドロップキャストを行い、有機薄膜トランジスタ６を得た。【０２２４】
この有機薄膜トランジスタ６に含まれる１０個の素子に対し、同様にキャリア移動度の評価を行ったのち、その平均値およびバラツキを算出した。【０２２５】
その結果、１０個の有機薄膜トランジスタは全て駆動し、駆動した１０個の有機薄膜トランジスタ２の平均移動度は０．３２ｃｍ2／Ｖｓであり、また移動度のばらつきは、平均移動度から±２５％の範囲であった。【０２２６】
以上、本発明の有機薄膜トランジスタと比較の有機薄膜トランジスタの評価結果を表１にまとめる。【０２２７】
【表１】
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【０２２８】
表１から、本発明の有機薄膜トランジスタは移動度が高く、バラツキの少ない有機薄膜トランジスタを形成できることがわかる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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