(57)【要約】【課題】寄生トランジスタの発生といった異常な現象の発生を抑制することを可能とする電子デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】電子デバイスの製造方法は、基材１０上に制御電極１２を形成した後、全面に絶縁膜１３を形成し、次いで、絶縁膜１３上に有機絶縁材料層１５並びに多結晶質の有機半導体材料層１６から成る能動層１６Ａ及び能動層延在部１６Ｂを形成し、その後、能動層延在部１６Ｂ上に第１電極１７Ａ及び第２電極１７Ｂを形成する電子デバイスの製造方法であって、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液１４を、絶縁膜１３上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜１３側から、有機絶縁材料層１５及び多結晶質の有機半導体材料層１６を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、基体上に塗布、乾燥し、以て、基体側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層から成る積層構造体を形成する積層構造体の形成方法。
【請求項２】
有機半導体材料は、６，１２−ジオキサアンタントレン又はその誘導体から成り、
有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマーから成る請求項１に記載の積層構造体の形成方法。
【請求項３】
沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、基体上に塗布、乾燥し、以て、基体側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層から成る積層構造体を形成する積層構造体の形成方法。
【請求項４】
第１の溶媒はオルトキシレンであり、第２の溶媒は１−メチルナフタレンである請求項３に記載の積層構造体の形成方法。
【請求項５】
基材上に制御電極を形成した後、全面に絶縁膜を形成し、次いで、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、その後、能動層延在部上に第１電極及び第２電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
基材上に絶縁膜を形成した後、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、次いで、能動層延在部上に第１電極及び第２電極を形成した後、全面に絶縁層を形成し、更に、絶縁層上に能動層と対向して制御電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
基材上に絶縁膜を形成し、次いで、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、その後、能動層延在部上に電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
【請求項８】
有機半導体材料は、６，１２−ジオキサアンタントレン又はその誘導体から成り、
有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマーから成る請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項９】
基材上に制御電極を形成した後、全面に絶縁膜を形成し、次いで、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、その後、能動層延在部上に第１電極及び第２電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
【請求項１０】
基材上に絶縁膜を形成した後、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、次いで、能動層延在部上に第１電極及び第２電極を形成した後、全面に絶縁層を形成し、更に、絶縁層上に能動層と対向して制御電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
【請求項１１】
基材上に絶縁膜を形成し、次いで、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、その後、能動層延在部上に電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
【請求項１２】
第１の溶媒はオルトキシレンであり、第２の溶媒は１−メチルナフタレンである請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１３】
（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１４】
有機半導体材料は、６，１２−ジオキサアンタントレン又はその誘導体から成り、
有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマーから成る請求項１３に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１５】
基材上に形成された制御電極、
基材及び制御電極を覆う絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、並びに、
能動層延在部上に形成された第１電極及び第２電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
【請求項１６】
基材上に形成された絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、
能動層延在部上に形成された第１電極及び第２電極、
能動層、第１電極及び第２電極上に形成された絶縁層、並びに、
絶縁層上に、能動層と対向して形成された制御電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
【請求項１７】
基材上に形成された絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、並びに、
能動層延在部上に形成された電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
【請求項１８】
基材上に形成された制御電極、
基材及び制御電極を覆う絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、並びに、
能動層延在部上に形成された第１電極及び第２電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
【請求項１９】
基材上に形成された絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、
能動層延在部上に形成された第１電極及び第２電極、
能動層、第１電極及び第２電極上に形成された絶縁層、並びに、
絶縁層上に、能動層と対向して形成された制御電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
【請求項２０】
基材上に形成された絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、並びに、
能動層延在部上に形成された電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子デバイス及びその製造方法、並びに、積層構造体の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電界効果トランジスタ等の電子デバイスにおける能動層として、シリコンで代表される無機半導体材料が用いられている。しかしながら、無機半導体材料から成る能動層を有する電子デバイス（以下、便宜上、『無機電子デバイス』と呼ぶ場合がある）の製造にあっては、真空プロセスや高温での熱処理等が必要とされ、多くのエネルギーを消費する。また、高温での熱処理が必要なため使用できる基板種が限定されるし、製造のために高額な設備投資が必要である。更には、無機半導体材料は硬く脆いため、曲げや引張り応力に対する耐久力が低いといった問題がある。
【０００３】
近年、有機半導体材料から成る半導体膜（能動層）を備えた電子デバイス（以下、『有機電子デバイス』と呼ぶ場合がある）が注目されている。有機電子デバイスは、無機電子デバイスと比較して、半導体膜を低温で形成することができるので、プラスチック等の、耐熱性は低いが可撓性を有する基板上に半導体膜を形成することができ、可撓性を有する電子デバイスを製造することが可能となる。また、有機半導体材料は溶剤に可溶であるため、半導体膜をスピンコート法等に基づき成膜することが可能であり、半導体膜の大面積化に有利であるし、電子デバイスの製造の低コスト化を図ることができる。更には、有機半導体材料の置換基制御により半導体膜の特性を制御することができるため、電子デバイスの多機能化、高機能化を図ることができる。
【０００４】
一般に、有機半導体材料は、無機半導体材料と比較して、大気中や高温において不安定である。また、多くの有機半導体材料は、材料そのものが酸素との反応により分解することが知られている。これらの理由により、有機電子デバイスには特性劣化が生じ易いと云われている。
【０００５】
また、有機半導体材料を溶媒に溶解した溶液を用いてスピンコート法に基づき成膜された半導体膜にあっては、面内で特性の均一性を得ることが困難である。これは、スピンコート法に基づく半導体膜の成膜時の塗布むらが原因であると考えられている。
【０００６】
このような有機電子デバイスが有する問題を解決するために、有機半導体材料として、６，１２−ジオキサアンタントレン（所謂ペリキサンテノキサンテン、6,12-dioxaanthanthreneであり、『ＰＸＸ』と略称する場合がある）といったジオキサアンタントレン系化合物を用いることが、国際公開ＷＯ２０１２／１３２６７４Ａ１から周知である。ＰＸＸは大気中において安定であり、耐熱性も優れている。そして、この国際公開ＷＯ２０１２／１３２６７４Ａ１には、更に、ＰＸＸと高分子絶縁材料とを含む溶液を基材上に設けられたゲート電極上に塗布することにより、自発的な相分離に基づき、高分子絶縁材料から成るゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上にＰＸＸから成る有機半導体層とを一括して形成する方法が開示されている。
【０００７】
また、有機半導体材料としてＰＸＸを用いてはいないが、有機半導体材料と有機結合剤との混合溶液に基づき二連続相を有する薄膜を形成する方法が、特開２００４−５２５５０１から周知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１２／１３２６７４Ａ１
【特許文献１】特開２００４−５２５５０１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、本発明者らの更なる詳細な検討によれば、国際公開ＷＯ２０１２／１３２６７４Ａ１に開示された、自発的な相分離に基づく高分子絶縁材料から成るゲート絶縁層とＰＸＸから成る有機半導体層との一括形成方法には、以下に説明する問題が生じる場合があることが判ってきた。即ち、図５Ａに示すように、１つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が、２つのターンオン電圧とオン電流を示すといった異常な現象が生じる場合がある。尚、このような異常な現象を、便宜上、『寄生トランジスタの発生』と呼ぶ。ここで、図５Ａにおける曲線「Ａ」は、ゲート・ソース電位Ｖgsに対するドレイン電流の絶対値｜−Ｉd｜の変化を示す曲線であり、曲線「Ｂ」は、ゲート・ソース電位Ｖgsに対するドレイン電流の絶対値｜−Ｉd｜の１／２乗の変化を示す曲線である。そして、このような寄生トランジスタの発生に起因してトランジスタの閾値電圧が一定ではなくなるため、トランジスタの挙動にバラツキが生じてしまう。このような寄生トランジスタが発生したトランジスタの有機半導体層の断面を詳細に調べたところ、図６の顕微鏡写真に示すように、
（１）有機半導体層（図６では「ＯＳＣ」で表す）と高分子絶縁材料層（図６では「Ｔｏｐａｓ」で表す）とが明確に２層構造を有する領域−１
（２）有機半導体層と高分子絶縁材料層との間に明確な境界が存在せず、混合層を形成している領域−２
（３）高分子絶縁材料層が形成されておらず、有機半導体層が基体（図６では「ｉｓｏ−ＤＡＰ」で表す）上に直接形成されている領域−３
の３つの領域が存在することが判った。そして、図５Ｂに、ゲート・ソース電位Ｖgsに対するドレイン電流（−Ｉd）の変化を示す曲線を示すが、図５Ｂの曲線「Ａ」に示すように、領域−３では、閾値電圧が正に大きくシフトしており、オフ電流も非常に高いことが判った。尚、図５Ｂに示す曲線「Ｂ」は、領域−１におけるデータであり、領域−１は、通常のトランジスタ挙動を示している。尚、有機半導体層を構成するＰＸＸは、具体的には、３，９−ビス（ｐ−エチルフェニル）ペリキサンテノキサンテンから成り、高分子絶縁材料層は、具体的には、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、より具体的には、ＴＯＰＡＳ（Topas Advanced Polymers GmbH 社製、登録商標）から成り、有機半導体及び高分子絶縁材料をトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒に溶解することで、成膜を行った。
【００１０】
従って、本開示の目的は、寄生トランジスタの発生といった異常な現象の発生を抑制することを可能とする電子デバイスの製造方法、及び、積層構造体の形成方法、並びに、係る電子デバイスの製造方法に基づき得られた電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る積層構造体の形成方法は、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、基体上に塗布、乾燥し、以て、基体側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層から成る積層構造体を形成する。尚、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満であるとは、溶液単位質量当たりの有機半導体材料の質量をＭ1、有機絶縁材料の質量をＭ2としたとき、１＜Ｍ2／Ｍ1＜３を満足することを意味する。以下においても同様である。
【００１２】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る積層構造体の形成方法は、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、基体上に塗布、乾燥し、以て、基体側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層から成る積層構造体を形成する。
【００１３】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様あるいは第４の態様に係る電子デバイスの製造方法は、基材上に制御電極を形成した後、全面に絶縁膜を形成し、次いで、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、その後、能動層延在部上に第１電極及び第２電極を形成する電子デバイスの製造方法である。
【００１４】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様あるいは第５の態様に係る電子デバイスの製造方法は、基材上に絶縁膜を形成した後、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、次いで、能動層延在部上に第１電極及び第２電極を形成した後、全面に絶縁層を形成し、更に、絶縁層上に能動層と対向して制御電極を形成する電子デバイスの製造方法である。
【００１５】
上記の目的を達成するための本開示の第３の態様あるいは第６の態様に係る電子デバイスの製造方法は、基材上に絶縁膜を形成し、次いで、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、その後、能動層延在部上に電極を形成する電子デバイスの製造方法である。
【００１６】
そして、本開示の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様に係る電子デバイスの製造方法にあっては、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する。
【００１７】
また、本開示の第４の態様、第５の態様あるいは第６の態様に係る電子デバイスの製造方法にあっては、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する。
【００１８】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様あるいは第４の態様に係る電子デバイスは、
基材上に形成された制御電極、
基材及び制御電極を覆う絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、並びに、
能動層延在部上に形成された第１電極及び第２電極、
を有する電子デバイスである。
【００１９】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様あるいは第５の態様に係る電子デバイスは、
基材上に形成された絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、
能動層延在部上に形成された第１電極及び第２電極、
能動層、第１電極及び第２電極上に形成された絶縁層、並びに、
絶縁層上に、能動層と対向して形成された制御電極、
を有する電子デバイスである。
【００２０】
上記の目的を達成するための本開示の第３の態様あるいは第６の態様に係る電子デバイスは、
基材上に形成された絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、並びに、
能動層延在部上に形成された電極、
を有する電子デバイスである。
【００２１】
そして、本開示の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様に係る電子デバイスにおいて、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される。
【００２２】
また、本開示の第４の態様、第５の態様あるいは第６の態様に係る電子デバイスにおいて、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される。
【発明の効果】
【００２３】
本開示の第１の態様に係る積層構造体の形成方法、本開示の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様に係る電子デバイスの製造方法、本開示の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様に係る電子デバイスにあっては、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が規定されており、本開示の第２の態様に係る積層構造体の形成方法、本開示の第４の態様、第５の態様あるいは第６の態様に係る電子デバイスの製造方法、本開示の第４の態様、第５の態様あるいは第６の態様に係る電子デバイスにあっては、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合及び沸点が規定されている。その結果、寄生トランジスタの発生といった異常な現象の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃは、実施例１の電子デバイスの製造方法及び積層構造体の形成方法を説明するための基材等の模式的な一部断面図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃは、実施例３の電子デバイスの製造方法及び積層構造体の形成方法を説明するための基材等の模式的な一部断面図である。
【図３】図３は、実施例６の電子デバイスの模式的な一部断面図である。
【図４】図４は、実施例１の電子デバイスを構成する有機半導体材料層のＸ線回折分析による回折強度を示すグラフである。
【図５】図５Ａは、従来の電子デバイスにおいて、１つの薄膜トランジスタが、２つのターンオン電圧とオン電流を示すといった寄生トランジスタの発生を示す、ゲート・ソース電位Ｖgsに対するドレイン電流の変化を示すグラフであり、図５Ｂは、寄生トランジスタが発生した状態における、ゲート・ソース電位Ｖgsに対するドレイン電流（−Ｉd）の変化を示す曲線を示すグラフである。
【図６】図６は、寄生トランジスタが発生した薄膜トランジスタの有機半導体層の断面の顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の第１の態様〜第６の態様に係る電子デバイス、本開示の第１の態様〜第６の態様に係る電子デバイスの製造方法、並びに、本開示の第１の態様〜第２の態様に係る積層構造体の形成方法、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様及び第３の態様に係る電子デバイス、本開示の第１の態様及び第３の態様に係る電子デバイスの製造方法、並びに、本開示の第１の態様に係る積層構造体の形成方法）
３．実施例２（本開示の第２の態様及び第３の態様に係る電子デバイス、本開示の第２の態様及び第３の態様に係る電子デバイスの製造方法、並びに、本開示の第１の態様に係る積層構造体の形成方法）
４．実施例３（本開示の第４の態様及び第６の態様に係る電子デバイス、本開示の第４の態様及び第６の態様に係る電子デバイスの製造方法、並びに、本開示の第２の態様に係る積層構造体の形成方法）
５．実施例４（本開示の第５の態様及び第６の態様に係る電子デバイス、本開示の第５の態様及び第６の態様に係る電子デバイスの製造方法、並びに、本開示の第２の態様に係る積層構造体の形成方法）
６．実施例５（実施例３〜実施例４の変形）
７．実施例６（本開示の第３の態様及び第６の態様に係る電子デバイス、本開示の第３の態様及び第６の態様に係る電子デバイスの製造方法、並びに、本開示の第１の態様及び第２の態様に係る積層構造体の形成方法）、その他
【００２６】
［本開示の第１の態様〜第６の態様に係る電子デバイス、本開示の第１の態様〜第６の態様に係る電子デバイスの製造方法、並びに、本開示の第１の態様〜第２の態様に係る積層構造体の形成方法、全般に関する説明］
本開示の第１の態様に係る電子デバイス及び本開示の第１の態様に係る電子デバイスの製造方法を総称して、以下、単に、『本開示の第１の態様』と呼ぶ場合があるし、本開示の第２の態様に係る電子デバイス及び本開示の第２の態様に係る電子デバイスの製造方法を総称して、以下、単に、『本開示の第２の態様』と呼ぶ場合があるし、本開示の第３の態様に係る電子デバイス及び本開示の第３の態様に係る電子デバイスの製造方法を総称して、以下、単に、『本開示の第３の態様』と呼ぶ場合があるし、本開示の第４の態様に係る電子デバイス及び本開示の第４の態様に係る電子デバイスの製造方法を総称して、以下、単に、『本開示の第４の態様』と呼ぶ場合があるし、本開示の第５の態様に係る電子デバイス及び本開示の第５の態様に係る電子デバイスの製造方法を総称して、以下、単に、『本開示の第５の態様』と呼ぶ場合があるし、本開示の第６の態様に係る電子デバイス及び本開示の第６の態様に係る電子デバイスの製造方法を総称して、以下、単に、『本開示の第６の態様』と呼ぶ場合がある。
【００２７】
本開示の第１の態様に係る積層構造体の形成方法、本開示の第１の態様、本開示の第２の態様あるいは本開示の第３の態様において、有機半導体材料は、６，１２−ジオキサアンタントレン（ＰＸＸ）又はその誘導体から成り、有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）から成る形態とすることができる。
【００２８】
本開示の第２の態様に係る積層構造体の形成方法、本開示の第４の態様、本開示の第５の態様、本開示の第６の態様において、第１の溶媒はオルトキシレンであり、第２の溶媒は１−メチルナフタレンである形態とすることができる。そして、このような形態を含む本開示の第２の態様に係る積層構造体の形成方法、本開示の第４の態様、本開示の第５の態様、本開示の第６の態様にあっては、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である形態とすることができるし、更には、有機半導体材料は、６，１２−ジオキサアンタントレン（ＰＸＸ）又はその誘導体から成り、有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）から成る形態とすることができる。
【００２９】
ここで、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）として、具体的には、ＴＯＰＡＳ（Topas Advanced Polymers GmbH 社製、登録商標）、ＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ株式会社製、登録商標）、ＺＥＯＮＯＲ（日本ゼオン株式会社製、登録商標）等を挙げることができる。
【００３０】
また、ＰＸＸの誘導体として、一般式（１）で表される化合物、一般式（２）で表される化合物、一般式（３）で表される化合物、一般式（４）で表される化合物、一般式（４）で表される構造を有し、Ｒがアルキル基以外の置換基である化合物、一般式（５）で表される化合物、一般式（６）で表される化合物、一般式（５）又は（６）で表される構造を有し、Ｒがアルキル基以外の置換基である化合物、一般式（４）、（５）又は（６）で表される構造を有し、Ｒがアルキル基であり、Ｒが複数のフェニル基で置換された化合物、一般式（７）で表される化合物を挙げることができる。
【００３１】
2014146637.tif 000003
但し、Ｒはアルキル基であり、直鎖、分岐は問わない。
【００３２】
2014146637.tif 000004
但し、Ｒはアルキル基であり、直鎖、分岐は問わない。
【００３３】
2014146637.tif 000005
但し、Ｒはアルキル基であり、直鎖、分岐は問わない。
【００３４】
2014146637.tif 000006
但し、Ｒはアルキル基であり、Ｒの数は２乃至５である。
【００３５】
2014146637.tif 000007
但し、Ｒはアルキル基であり、Ｒの数は１乃至５である。
【００３６】
2014146637.tif 000008
但し、Ｒはアルキル基であり、Ｒの数は１乃至５である。
【００３７】
2014146637.tif 000009
但し、Ａ1、Ａ2は以下の式（８）で表される。
2014146637.tif 000010
但し、Ｒはアルキル基又は他の置換基であり、Ｒの数は１乃至５である。
【００３８】
より具体的には、ＰＸＸの誘導体として、下記の式（１１）〜（１９）で表されるＰＸＸの誘導体を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３９】
2014146637.tif 000011
【００４０】
2014146637.tif 000012
【００４１】
2014146637.tif 000013
【００４２】
2014146637.tif 000014
【００４３】
2014146637.tif 000015
【００４４】
2014146637.tif 000016
【００４５】
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【００４６】
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【００４７】
2014146637.tif 000019
【００４８】
本開示の第１の態様〜第６の態様における電子デバイスは、所謂３端子構造を有している。あるいは又、本開示の第３の態様、第６の態様における電子デバイスは、２端子構造を有している。そして、３端子構造を有する電子デバイスによって、例えば、電界効果トランジスタ、より具体的には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が構成され、あるいは又、発光素子が構成される。即ち、制御電極、第１電極及び第２電極への電圧の印加によって能動層が発光する発光素子（有機発光素子、有機発光トランジスタ）を構成することができる。これらの電子デバイスにおいては、制御電極に印加される電圧によって、第１電極から第２電極に向かって能動層に流れる電流が制御される。ここで、発光素子において、能動層を構成する有機半導体材料は、制御電極に印加される電圧に基づく変調による電荷の蓄積や、注入された電子と正孔（ホール）との再結合に基づく発光機能を有し、発光強度は、第１電極から第２電極に流れる電流の絶対値に比例し、制御電極に印加する電圧と、第１電極及び第２電極の間に印加する電圧とによって変調することができる。尚、電子デバイスが、電界効果トランジスタとしての機能を発揮するか、発光素子として機能するかは、第１電極及び第２電極への電圧印加状態（バイアス）に依存する。先ず、第２電極からの電子注入が起こらない範囲のバイアスを加えた上で制御電極を変調することにより、第１電極から第２電極へ電流が流れる。これがトランジスタ動作である。一方、正孔が十分に蓄積された上で第１電極及び第２電極へのバイアスが増加されると電子注入が始まり、正孔との再結合によって発光が生じる。また、２端子構造を有する電子デバイスとして、能動層への光の照射によって第１電極と第２電極との間に電流が流れる光電変換素子を挙げることができる。電子デバイスから光電変換素子を構成する場合、光電変換素子によって、具体的には、太陽電池やイメージセンサー、光センサーを構成することができる。あるいは又、発光ダイオード（ＬＥＤ）を挙げることもできるし、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を構成することもできるし、化学物質センサーやガスセンサー、バイオセンサーとして機能させることもできる。尚、３端子構造を有する電子デバイスからも光電変換素子を構成することができ、この場合、制御電極への電圧の印加は行わなくともよいし、行ってもよく、後者の場合、制御電極への電圧の印加によって、流れる電流の変調を行うことが可能となる。
【００４９】
また、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る積層構造体の形成方法によってキャパシタを得ることができる。具体的には、例えば、有機半導体材料や金属材料から成る電極上に、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層から成る積層構造体を形成することで、電極、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層の積層体から成るキャパシタを得ることができる。
【００５０】
本開示の電子デバイスから半導体装置を構成する場合、半導体装置として、具体的には、ボトムゲート／トップコンタクト型のＦＥＴ、トップゲート／トップコンタクト型のＦＥＴを挙げることができる。即ち、本開示の第１の態様、第４の態様によってボトムゲート／トップコンタクト型のＦＥＴを得ることができるし、本開示の第２の態様、第５の態様によってトップゲート／トップコンタクト型のＦＥＴを得ることができる。
【００５１】
即ち、半導体装置を、ボトムゲート／トップコンタクト型の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）から構成する場合、係るボトムゲート／ボトムコンタクト型のＦＥＴは、
（Ａ）基材上に形成されたゲート電極（制御電極に相当する）、
（Ｂ）ゲート電極及び基材上に形成されたゲート絶縁層、
（Ｃ）ゲート絶縁層上に形成され、有機半導体材料層によって構成されたチャネル形成領域及びチャネル形成領域延在部、並びに、
（Ｄ）チャネル形成領域延在部上に形成されたソース／ドレイン電極（第１電極及び第２電極に相当する）、
を備えている。尚、ゲート絶縁層は、ゲート電極側から、絶縁膜と有機絶縁材料層の２層から成る。
【００５２】
また、半導体装置を、トップゲート／トップコンタクト型のＦＥＴから構成する場合、係るトップゲート／トップコンタクト型のＦＥＴは、
（Ａ）基材上に形成された絶縁膜、
（Ｂ）絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに有機半導体材料層によって構成されたチャネル形成領域及びチャネル形成領域延在部、
（Ｃ）チャネル形成領域延在部上に形成されたソース／ドレイン電極（第１電極及び第２電極に相当する）、
（Ｄ）ソース／ドレイン電極及びチャネル形成領域上に形成されたゲート絶縁層（絶縁層に相当する）、並びに、
（Ｅ）ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極（制御電極に相当する）、
を備えている。
【００５３】
ここで、基材あるいは基体は、酸化ケイ素系材料（例えば、ＳｉＯXやスピンオンガラス（ＳＯＧ）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ））；窒化ケイ素（ＳｉＮY）；酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）やＨｆＯ2等の金属酸化物高誘電絶縁材料；金属酸化物；金属塩から構成することができる。基材をこれらの材料から構成する場合、基材を、以下に挙げる材料から適宜選択された支持体上に（あるいは支持体の上方に）形成すればよい。即ち、支持体として、あるいは又、上述した基材以外の基材として、ポリメチルメタクリレート（ポリメタクリル酸メチル，ＰＭＭＡ）やポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、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）、ポリイミドに例示される有機ポリマー（高分子材料から構成された可撓性を有するプラスチック・フィルムやプラスチック・シート、プラスチック基板といった高分子材料の形態を有する）を挙げることができ、あるいは又、雲母等の天然鉱物系絶縁材料、金属系半導体材料、分子性半導体材料を挙げることができる。このような可撓性を有する高分子材料から構成された基材を使用すれば、例えば曲面形状を有する画像表示装置（ディスプレイ装置）や電子機器への電子デバイスの組込みあるいは一体化が可能となる。あるいは又、基材として、各種ガラス基板や、表面に絶縁材料層が形成された各種ガラス基板、石英基板、表面に絶縁材料層が形成された石英基板、表面に絶縁材料層が形成されたシリコン基板、表面に絶縁材料層が形成された導電性基板（金やアルミニウム、ステンレス鋼等の金属や合金から成る基板、高配向性グラファイトから成る基板）を挙げることができる。電気絶縁性の支持体としては、以上に説明した材料から適切な材料を選択すればよい。支持体として、その他、導電性基板（金やアルミニウム等の金属から成る基板、高配向性グラファイトから成る基板、ステンレス鋼基板等）を挙げることができる。また、電子デバイスの構成、構造によっては、電子デバイスが支持部材上に設けられているが、この支持部材も上述した材料から構成することができる。
【００５４】
また、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る積層構造体の形成方法における基体として、また、本開示の第１の態様〜第６の態様における絶縁膜を構成する材料として、水との接触角が５５度程度の有機系の絶縁材料、具体的には、ｉｓｏ−ＤＡＰや、ＰＶＰ−ＲＳｉＣｌ3、ＰＶＰとシランカップリング剤が結合した材料、ＤＡＰを挙げることができる。
【００５５】
制御電極、第１電極、第２電極、ゲート電極やソース／ドレイン電極、配線（以下、これらを総称して、『制御電極等』と呼ぶ）を構成する材料として、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ルテニウム（Ｒｈ）、ルビジウム（Ｒｂ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属、あるいは、これらの金属元素を含む合金、これらの金属から成る導電性粒子、これらの金属を含む合金の導電性粒子、不純物を含有したポリシリコン、炭素系材料等の導電性物質を挙げることができるし、これらの元素を含む層の積層構造とすることもできる。更には、制御電極等を構成する材料として、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸［ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ］やＴＴＦ−ＴＣＮＱ、ポリアニリンといった有機材料（導電性高分子）を挙げることもできる。制御電極等を構成する材料は、同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
【００５６】
制御電極等の形成方法として、これらを構成する材料にも依るが、物理的気相成長法（ＰＶＤ法）；パルスレーザ堆積法（ＰＬＤ）、アーク放電法；ＭＯＣＶＤ法を含む各種の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）；スピンコート法；スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、オフセット印刷法、反転オフセット印刷法、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷法、凸版印刷、フレキソ印刷、マイクロコンタクト法といった各種印刷法；エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、ナイフコーター法、スクイズコーター法、リバースロールコーター法、トランスファーロールコーター法、グラビアコーター法、キスコーター法、キャストコーター法、スプレーコーター法、スリットコーター法、スリットオリフィスコーター法、カレンダーコーター法、キャスティング法、キャピラリーコーター法、バーコーター法、浸漬法といった各種コーティング法；スタンプ法；キャスト法；ディスペンサーを用いる方法；スプレー法；リフト・オフ法；シャドウマスク法；並びに、電解メッキ法や無電解メッキ法あるいはこれらの組合せといったメッキ法の内のいずれかと、必要に応じてパターニング技術との組合せを挙げることができる。尚、ＰＶＤ法として、（ａ）電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸着、ルツボを加熱する方法等の各種真空蒸着法、（ｂ）プラズマ蒸着法、（ｃ）２極スパッタリング法、直流スパッタリング法、直流マグネトロンスパッタリング法、高周波スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、バイアススパッタリング法等の各種スパッタリング法、（ｄ）ＤＣ（direct current）法、ＲＦ法、多陰極法、活性化反応法、電界蒸着法、高周波イオンプレーティング法、反応性イオンプレーティング法等の各種イオンプレーティング法を挙げることができる。制御電極等をエッチング方法に基づき形成する場合、ドライエッチング法やウェットエッチング法を採用すればよく、ドライエッチング法として、例えば、イオンミリングや反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を挙げることができる。また、制御電極等を、レーザアブレーション法、マスク蒸着法、レーザ転写法等に基づき形成することもできる。
【００５７】
絶縁層（ゲート絶縁層の一部である場合がある）を構成する材料として、酸化ケイ素系材料；窒化ケイ素（ＳｉＮY）；酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）やＨｆＯ2等の金属酸化物高誘電絶縁膜にて例示される無機系絶縁材料だけでなく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）；ポリイミド；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）；ポリスチレン；Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＥＡＰＴＭＳ）、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）、オクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）等のシラノール誘導体（シランカップリング剤）；オクタデカンチオール、ドデシルイソシアネイト等の一端に制御電極（ゲート電極）と結合可能な官能基を有する直鎖炭化水素類にて例示される有機系絶縁材料（有機ポリマー）を挙げることができるし、これらの組み合わせを用いることもできる。ここで、酸化ケイ素系材料として、酸化シリコン（ＳｉＯX）、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低誘電率材料［例えば、ポリアリールエーテル、シクロパーフルオロカーボンポリマー及びベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、アモルファスフッ素樹脂（例えば、旭硝子株式社製ＣＹＴＯＰ）、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、アモルファスカーボン、有機ＳＯＧ］を例示することができる。絶縁層は、上述の各種ＰＶＤ法；各種ＣＶＤ法；スピンコート法；上述した各種印刷法；上述した各種コーティング法；浸漬法；キャスティング法；ゾル−ゲル法；電着法；シャドウマスク法；及び、スプレー法の内のいずれかによって形成することができる。
【００５８】
能動層及び能動層延在部、あるいは、チャネル形成領域及びチャネル形成領域延在部の形成方法として、上述した各種印刷法；各種コーティング法；ディスペンサーを用いる方法；スピンコート法；スプレー法の内のいずれかの湿式法を挙げることができる。
【００５９】
本開示の電子デバイスを組み込む装置として、例えば、画像表示装置を例示することができる。ここで、画像表示装置として、所謂デスクトップ型のパーソナルコンピュータ、ノートブック型のパーソナルコンピュータ、モバイル型のパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスト）、携帯電話、ゲーム機、モバイル機器、車載機器、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、コピー機、プリンター用紙代替のリライタブルペーパー、電卓、家電製品の表示部、ポイントカード等のカード表示部、電子広告、電子ＰＯＰ等における各種画像表示装置（例えば、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、液晶表示装置、プラズマ表示装置、電気泳動表示装置、冷陰極電界放出表示装置等）を挙げることができるし、各種照明装置を挙げることもできる。また、本開示の電子デバイスを、ＲＥ−ＩＤタグや有機メモリ素子、論理回路に適用することもできる。
【００６０】
電子デバイスを、各種画像表示装置や各種電子機器に適用、使用する場合、支持部材に多数の電子デバイスを集積したモノリシック集積回路としてもよいし、各電子デバイスを切断して個別化し、ディスクリート部品として使用してもよい。また、電子デバイスを樹脂にて封止してもよい。
【実施例１】
【００６１】
実施例１は、本開示の第１の態様及び第３の態様に係る電子デバイス及びその製造方法、並びに、本開示の第１の態様に係る積層構造体の形成方法に関する。実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例５の電子デバイスは、３端子型電子デバイスであり、制御電極に印加される電圧によって、第１電極から第２電極に向かって能動層に流れる電流が制御される電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、より具体的には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。
【００６２】
具体的には、実施例１あるいは後述する実施例３の電子デバイスは、模式的な一部断面図を図１Ｃに示すように、
基材１０上に形成された制御電極１２、
基材１０及び制御電極１２を覆う絶縁膜１３、
絶縁膜１３上に形成された有機絶縁材料層１５並びに多結晶質の有機半導体材料層１６から成る能動層１６Ａ及び能動層延在部１６Ｂ、並びに、
能動層延在部１６Ｂ上に形成された第１電極１７Ａ及び第２電極１７Ｂ、
を有する有機電子デバイスである。
【００６３】
より具体的には、実施例１あるいは後述する実施例３の電子デバイスは、ボトムゲート／ボトムコンタクト型の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、より具体的にはＴＦＴから成る半導体装置から構成されており、このボトムゲート／トップコンタクト型のＦＥＴ（ＴＦＴ）は、
（Ａ）基材１０上に形成されたゲート電極（制御電極に相当する）１２、
（Ｂ）ゲート電極１２及び基材１０上に形成されたゲート絶縁層、
（Ｃ）ゲート絶縁層上に形成され、有機半導体材料層１６によって構成されたチャネル形成領域１６Ａ及びチャネル形成領域延在部１６Ｂ、並びに、
（Ｄ）チャネル形成領域延在部１６Ｂ上に形成されたソース／ドレイン電極（第１電極及び第２電極に相当する）１７Ａ，１７Ｂ、
を備えた３端子型電子デバイスである。ここで、ゲート絶縁層は、ゲート電極側から、絶縁膜１３、及び、有機絶縁材料層１５の２層から構成されている。
【００６４】
あるいは又、実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例６の電子デバイスは、
基材１０上に形成された絶縁膜１３、
絶縁膜１３上に形成された有機絶縁材料層１５並びに多結晶質の有機半導体材料層１６から成る能動層１６Ａ及び能動層延在部１６Ｂ、並びに、
能動層延在部１６Ｂ上に形成された電極１７Ａ，１７Ｂ、
を有する有機電子デバイスである。
【００６５】
そして、実施例１あるいは後述する実施例２、実施例６の電子デバイスにおいて、有機絶縁材料層１５及び多結晶質の有機半導体材料層１６は、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である（即ち、溶液単位質量当たりの有機半導体材料の質量をＭ1、有機絶縁材料の質量をＭ2としたとき、１＜Ｍ2／Ｍ1＜３を満足する）、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液１４を、絶縁膜１３上に塗布、乾燥することで形成される。
【００６６】
ここで、実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例６において、有機半導体材料として、６，１２−ジオキサアンタントレン（ＰＸＸ）又はその誘導体、具体的には、上述した式（１１）で表される３，９−ビス（ｐ−エチルフェニル）ペリキサンテノキサンテン（『ＰＸＸ−（Ｃ２Ｐｈ）2』と表す）を用いた。また、有機絶縁材料として、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、具体的には、ポリプラスチックス株式会社の、以下の式（２１）に示すＴＯＰＡＳ  ６０１５を用い、基体（絶縁膜）としてｉｓｏ−ＤＡＰ（ジアリルフタレート）を用いた。
【００６７】
2014146637.tif 000020
【００６８】
更には、実施例１あるいは後述する実施例２にあっては、有機半導体材料及び有機絶縁材料を溶解する溶媒として、オルトキシレンと１−メチルナフタレンを質量割合１０／１で混合した溶媒を用いた。
【００６９】
以下、実施例１の積層構造体の形成方法、電子デバイスの製造方法を、基板等の模式的な一部断面図である図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃを参照して説明するが、実施例１あるいは後述する実施例３の電子デバイスの製造方法は、基材１０上に制御電極（ゲート電極）１２を形成した後、基材１０及び制御電極（ゲート電極）１２を覆うように全面に絶縁膜１３を形成し、次いで、絶縁膜１３上に有機絶縁材料層１５並びに多結晶質の有機半導体材料層１６から成る能動層（チャネル形成領域）１６Ａ及び能動層延在部（チャネル形成領域延在部）１６Ｂを形成し、その後、能動層延在部（チャネル形成領域延在部）１６Ｂ上に第１電極１７Ａ及び第２電極１７Ｂ（ソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂ）を形成する電子デバイスの製造方法である。あるいは又、基材１０上に絶縁膜１３を形成し、次いで、絶縁膜１３上に有機絶縁材料層１５並びに多結晶質の有機半導体材料層１６から成る能動層１６Ａ及び能動層延在部１６Ｂを形成し、その後、能動層延在部１６Ｂ上に電極１７Ａ，１７Ｂを形成する電子デバイスの製造方法である。
【００７０】
尚、以下の説明においては、「制御電極」という用語の代わりに「ゲート電極」という用語を用い、また、「第１電極、第２電極」という用語の代わりに「ソース／ドレイン電極」という用語を用い、「能動層」という用語の代わりに「チャネル形成領域」という用語を用い、「能動層延在部」という用語の代わりに「チャネル形成領域延在部」という用語を用いる場合がある。
【００７１】
［工程−１００］
具体的には、先ず、基材１０上にゲート電極１２を形成する。ここで、基材１０は、ガラス基板１１Ａ、及び、ガラス基板１１Ａの表面に形成されたＳｉＯ2から成る絶縁材料層１１Ｂから構成されている。具体的には、絶縁材料層１１Ｂ上に、ゲート電極１２を形成すべき部分が除去されたレジスト層（図示せず）を、リソグラフィ技術に基づき形成する。その後、密着層としてのチタン（Ｔｉ）層（図示せず）、及び、ゲート電極１２としての金（Ａｕ）層を、順次、真空蒸着法にて全面に成膜し、その後、レジスト層を除去する。こうして、所謂リフト・オフ法に基づき、ゲート電極１２を得ることができる。尚、絶縁材料層１１Ｂ上に、印刷法に基づきゲート電極１２を形成することもできるし、ＰＶＤ法とパターニング技術との組合せに基づきゲート電極１２を形成することもできる。
【００７２】
［工程−１１０］
次に、基材１０及びゲート電極１２を覆う絶縁膜１３を形成する。即ち、全面に絶縁膜１３を形成する。具体的には、基材１０及びゲート電極１２の上に、ｉｓｏ−ＤＡＰ溶液をスリットコーター法に基づき塗布した後、１５０゜Ｃに加熱することで、ｉｓｏ−ＤＡＰから成る絶縁膜１３を得ることができる。
【００７３】
［工程−１２０］
その後、絶縁膜１３上に有機絶縁材料層１５並びに多結晶質の有機半導体材料層１６から成るチャネル形成領域１６Ａ及びチャネル形成領域延在部１６Ｂを形成する。ここで、実施例１にあっては、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液１４を、基体である絶縁膜１３上に塗布し（図１Ａ参照）、乾燥する（図１Ｂ参照）。こうして、基体（絶縁膜）側から、有機絶縁材料層１５及び多結晶質の有機半導体材料層１６から成る積層構造体を一括して形成することができる。尚、絶縁膜１３上への溶液１４の塗布は、例えば、スリットコーター法に基づき行うことができるし、乾燥は、例えば、大気中雰囲気中で、１２０〜１５０゜Ｃ、２０〜３０分の条件（より具体的には、例えば、大気中雰囲気中で、１４０゜Ｃ、２０分の条件）で行えばよい。これによって、自発的な相分離現象を利用して、有機絶縁材料層１５と多結晶質の有機半導体材料層１６との積層構造体を得ることができる。
【００７４】
［工程−１３０］
次いで、チャネル形成領域延在部１６Ｂ上に、チャネル形成領域１６Ａを挟むように、ソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成する（図１Ｃ参照）。具体的には、ソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成すべき部分が除去されたレジスト層（図示せず）を、チャネル形成領域１６Ａ及びチャネル形成領域延在部１６Ｂ上にリソグラフィ技術に基づき形成する。その後、ソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとしての金（Ａｕ）層を、真空蒸着法にて全面に成膜し、その後、レジスト層を除去する。こうして、所謂リフト・オフ法に基づき、金（Ａｕ）層から成るソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを得ることができる。尚、印刷法に基づきソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成することもできる。あるいは又、金（Ａｕ）層の成膜をＰＶＤ法に基づき行う際、チャネル形成領域延在部１６Ｂの一部及びチャネル形成領域１６Ａをハードマスクで覆うことによって、ソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂをフォトリソグラフィ・プロセス無しで形成することができる。
【００７５】
例えば、画像表示装置の製造にあっては、この工程に引き続き、こうして得られたＴＦＴの上あるいは上方に、画像表示部（具体的には、例えば、液晶表示素子、有機エレクトロルミネッセンス素子あるいは電気泳動ディスプレイ素子、半導体発光素子等から成る画像表示部）を、周知の方法に基づき形成すればよい。以下に説明する各実施例においても、電子デバイス（ＴＦＴ）の製造の完了後、同様の工程を経ることで画像表示部を得ることができる。
【００７６】
［工程−１４０］
あるいは又、全面にパッシベーション膜（図示せず）を形成することで、ボトムゲート／トップコンタクト型のＦＥＴ（具体的には、ＴＦＴ）を得ることができる。
【００７７】
実施例１においては、（Ｍ2／Ｍ1）の値を、以下の表１のとおりとした実施例−１Ａ、比較例−１Ａ、比較例−１Ｂ、比較例−１Ｃの電子デバイスを試作し、寄生トランジスタが、同一面内におけるトランジスタの個数に対して、どの程度の個数、生成したかを評価した。その結果を表１に併せて掲載するが、（Ｍ2／Ｍ1）の値が「１」以下（比較例−１Ａ及び比較例−１Ｂ）の場合、寄生トランジスタの生成が認められた。一方、（Ｍ2／Ｍ1）の値が「３」である比較例−１Ｃにあっては、有機半導体材料層と有機絶縁材料層の相分離状態が不十分であることが認められた。以上の評価結果から、有機半導体材料の質量をＭ1、有機絶縁材料の質量をＭ2としたとき、１＜Ｍ2／Ｍ1＜３を満足することで、寄生トランジスタの生成が無く、閾値電圧が一定であり、挙動にバラツキがなく、有機半導体材料層と有機絶縁材料層の相分離状態が十分である電子デバイスを得ることができた。また、実施例−１Ａの電子デバイスを構成する有機半導体材料層１６のＸ線回折分析（ＸＲＤ）を、Ｏｕｔ−Ｏｆ−Ｐｌａｎｅ測定法に基づき行った。その結果の回折強度を図４のグラフに示すが、有機半導体材料層１６は多結晶質であることが確認された。
【００７８】
［表１］
Ｍ2／Ｍ1      同一面内測定トランジスタ数    寄生トランジスタ数
実施例−１Ａ      １．５          ４８                          ０
比較例−１Ａ      ０．５          ４６                          ６
比較例−１Ｂ      １．０          ４４                          ４
比較例−１Ｃ      ３．０          ３９                          ０
【実施例２】
【００７９】
実施例２は、本開示の第２の態様及び第３の態様に係る電子デバイス及びその製造方法、並びに、本開示の第１の態様に係る積層構造体の形成方法に関する。
【００８０】
具体的には、実施例２あるいは後述する実施例４の電子デバイスは、模式的な一部断面図を図２Ｄに示すように、
基材１０上に形成された絶縁膜１３、
絶縁膜１３上に形成された有機絶縁材料層１５並びに多結晶質の有機半導体材料層１６から成る能動層１６Ａ及び能動層延在部１６Ｂ、
能動層延在部１６Ｂ上に形成された第１電極１７Ａ及び第２電極１７Ｂ、
能動層１６Ａ、第１電極１７Ａ及び第２電極１７Ｂ上に形成された絶縁層１８、並びに、
絶縁層１８上に、能動層１６Ａと対向して形成された制御電極１２、
を有する有機電子デバイスである。
【００８１】
より具体的には、実施例２あるいは後述する実施例４の電子デバイスは、トップゲート／トップコンタクト型の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、具体的にはＴＦＴから成る半導体装置から構成されており、このトップゲート／トップコンタクト型のＦＥＴ（ＴＦＴ）は、
（Ａ）基材１０上に形成された絶縁膜１３、
（Ｂ）絶縁膜１３上に形成された有機絶縁材料層１５並びに有機半導体材料層１６によって構成されたチャネル形成領域１６Ａ及びチャネル形成領域延在部１６Ｂ、
（Ｃ）チャネル形成領域延在部１６Ｂ上に形成されたソース／ドレイン電極（第１電極及び第２電極に相当する）１７Ａ，１７Ｂ、
（Ｄ）ソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂ及びチャネル形成領域１６Ａ上に形成されたゲート絶縁層（絶縁層に相当する）１８、並びに、
（Ｅ）ゲート絶縁層１８上に形成されたゲート電極（制御電極に相当する）１２、
を備えている。
【００８２】
そして、前述したとおり、実施例２の電子デバイスにあっても、有機絶縁材料層１５及び多結晶質の有機半導体材料層１６は、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である（即ち、溶液単位質量当たりの有機半導体材料の質量をＭ1、有機絶縁材料の質量をＭ2としたとき、１＜Ｍ2／Ｍ1＜３を満足する）、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液１４を、絶縁膜１３上に塗布、乾燥することで形成される。
【００８３】
以下、実施例２の積層構造体の形成方法、電子デバイスの製造方法を、基板等の模式的な一部断面図である図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ及び図２Ｄを参照して説明するが、実施例２あるいは後述する実施例４の電子デバイスの製造方法は、基材１０上に絶縁膜１３を形成した後、絶縁膜１３上に有機絶縁材料層１５並びに多結晶質の有機半導体材料層１６から成る能動層（チャネル形成領域）１６Ａ及び能動層延在部（チャネル形成領域延在部）１６Ｂを形成し、次いで、能動層延在部（チャネル形成領域延在部）１６Ｂ上に第１電極１７Ａ及び第２電極１７Ｂ（ソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂ）を形成した後、全面に（具体的には、能動層（チャネル形成領域）１６Ａ、第１電極１７Ａ及び第２電極１７Ｂ（ソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂ）上に）、絶縁層（ゲート絶縁層）１８を形成し、更に、絶縁層（ゲート絶縁層）１８上に能動層（チャネル形成領域）１６Ａと対向して制御電極（ゲート電極）１２を形成する電子デバイスの製造方法である。あるいは又、基材１０上に絶縁膜１３を形成し、次いで、絶縁膜１３上に有機絶縁材料層１５並びに多結晶質の有機半導体材料層１６から成る能動層１６Ａ及び能動層延在部１６Ｂを形成し、その後、能動層延在部１６Ｂ上に電極１７Ａ，１７Ｂを形成する電子デバイスの製造方法である。
【００８４】
［工程−２００］
具体的には、先ず、基材１０上に絶縁膜１３を形成する(図２Ａ参照）。具体的には、ガラス基板１１Ａの表面に形成されたＳｉＯ2から成る絶縁材料層１１Ｂ上に、実施例１の［工程−１１０］と同様の方法で、ｉｓｏ−ＤＡＰから成る絶縁膜１３を形成する。
【００８５】
［工程−２１０］
その後、絶縁膜１３上に有機絶縁材料層１５並びに多結晶質の有機半導体材料層１６から成るチャネル形成領域１６Ａ及びチャネル形成領域延在部１６Ｂを形成する(図２Ｂ参照）。具体的には、実施例１の［工程−１２０］と同様の工程を実行することで、自発的な相分離現象を利用して、有機絶縁材料層１５と多結晶質の有機半導体材料層１６との積層構造体を一括して得ることができる。
【００８６】
［工程−２２０］
次いで、チャネル形成領域延在部１６Ｂ上に、チャネル形成領域１６Ａを挟むように、ソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成する。具体的には、実施例１の［工程−１３０］と同様の工程を実行する。
【００８７】
［工程−２３０］
その後、チャネル形成領域１６Ａ、ソース／ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂ上にゲート絶縁層１８を形成し、更に、ゲート絶縁層１８上にチャネル形成領域１６Ａと対向してゲート電極１２を形成する(図２Ｃ参照。具体的には、全面にＳｉＯ2から成るゲート絶縁層１８を、例えば、ＰＶＤ法に基づき形成した後、実施例１の［工程−１００］と同様にしてゲート電極１２を形成する。
【００８８】
例えば、画像表示装置の製造にあっては、この工程に引き続き、こうして得られたＴＦＴの上あるいは上方に、画像表示部（具体的には、例えば、液晶表示素子、有機エレクトロルミネッセンス素子あるいは電気泳動ディスプレイ素子、半導体発光素子等から成る画像表示部）を、周知の方法に基づき形成すればよい。以下に説明する各実施例においても、電子デバイス（ＴＦＴ）の製造の完了後、同様の工程を経ることで画像表示部を得ることができる。
【００８９】
［工程−２４０］
あるいは又、全面にパッシベーション膜（図示せず）を形成することで、トップゲート／トップコンタクト型のＦＥＴ（具体的には、ＴＦＴ）を得ることができる。
【実施例３】
【００９０】
実施例３は、本開示の第４の態様及び第６の態様に係る電子デバイス及びその製造方法、並びに、本開示の第２の態様に係る積層構造体の形成方法に関する。実施例３の電子デバイスは、具体的には、図１Ｃに示した実施例１の電子デバイスと、実質的に同様の構成、構造を有する。それ故、詳細な説明は省略する。
【００９１】
但し、実施例３あるいは後述する実施例４、実施例６の電子デバイスにあっては、有機絶縁材料層１５及び多結晶質の有機半導体材料層１６は、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜１３上に塗布、乾燥することで形成される。
【００９２】
また、実施３あるいは後述する実施例４、実施例６の電子デバイスの製造方法にあっては、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、基体である絶縁膜１３上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜（基体）側から、有機絶縁材料層１５及び多結晶質の有機半導体材料層１６（積層構造体）を形成する。
【００９３】
具体的には、実施例３あるいは後述する実施例４、実施例６にあっては、第１の溶媒としてオルトキシレン（沸点：約１３８゜Ｃ）を用い、第２の溶媒として１−メチルナフタレン（沸点：約２４０゜Ｃ）を用いた。
【００９４】
実施例３の電子デバイスの製造方法は、実施例１の［工程−１２０］を上記のとおりに置き換える点を除き、実施例１の電子デバイスの製造方法と同様の方法とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【００９５】
実施例３あるいは後述する実施例４においては、溶液単位質量当たりの有機半導体材料（ＰＸＸ−（Ｃ２Ｐｈ）2）の質量をＭ1、有機絶縁材料（ＴＯＰＡＳ）の質量をＭ2としたとき、Ｍ2／Ｍ1＝１とした。また、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合を、以下の表２に示す。尚、表２においては、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合を『溶媒質量割合』で表す。
【００９６】
実施例−３Ａ、実施例−３Ｂ、比較例−３Ａ、比較例−３Ｂの電子デバイスを試作し、寄生トランジスタが、同一面内におけるトランジスタの個数に対して、どの程度の個数、生成したかを評価した。その結果を表２に併せて掲載するが、溶媒質量割合の値が「１０」を超える比較例−３Ａ及び比較例−３Ｂの場合、寄生トランジスタの生成が認められた。一方、溶媒質量割合の値が「１０」以下である実施例−３Ａ及び実施例−３Ｂでは、寄生トランジスタの生成が無く、閾値電圧が一定であり、挙動にバラツキがない電子デバイスを得ることができた。また、実施例−３Ａの電子デバイスを構成する有機半導体材料層１６のＸ線回折分析（ＸＲＤ）を行ったところ、有機半導体材料層１６は多結晶質であることが確認された。
【００９７】
［表２］
溶媒質量割合    同一面内測定トランジスタ数    寄生トランジスタ数
実施例−３Ａ      ５／１          ３２                          ０
実施例−３Ｂ    １０／１          ３６                          ０
比較例−３Ａ    ２０／１          ３４                          １
比較例−３Ｂ    ５０／１          ３７                          ６
【実施例４】
【００９８】
実施例４は、本開示の第５の態様及び第６の態様に係る電子デバイス及びその製造方法、並びに、本開示の第２の態様に係る積層構造体の形成方法に関する。実施例４の電子デバイスは、具体的には、図２Ｄに示した実施例２の電子デバイスと、実質的に同様の構成、構造を有する。それ故、詳細な説明は省略する。
【００９９】
また、実施例４の電子デバイスの製造方法は、実施例２の［工程−２１０］を、実施例３において説明した事項に置き換える点を除き、実施例２の電子デバイスの製造方法と同様の方法とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例５】
【０１００】
実施例５は、実施例３〜実施例４の変形である。実施例３〜実施例４にあっては、Ｍ2／Ｍ1＝１とした。一方、実施例５にあっては、Ｍ2／Ｍ1＝１．５とした。即ち、実施例５にあっては、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である。但し、有機半導体材料は、具体的には、実施例３〜実施例４と同様に、６，１２−ジオキサアンタントレン（ＰＸＸ）又はその誘導体から成り、有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）から成る。以上の点を除き、実施例５の電子デバイス及びその製造方法、積層構造体の製造方法は、実施例３〜実施例４の電子デバイス及びその製造方法、積層構造体の製造方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。実施例５にあっても、寄生トランジスタの生成が無く、閾値電圧が一定であり、挙動にバラツキがない電子デバイス（ボトムゲート／トップコンタクト型のＴＦＴあるいはトップゲート／トップコンタクト型のＴＦＴ）を得ることができた。尚、同一面内測定トランジスタ数４８において、寄生トランジスタ数は０であった。
【実施例６】
【０１０１】
実施例６は、本開示の第３の態様及び第６の態様に係る電子デバイス及びその製造方法、本開示の第１の態様及び第２の態様に係る積層構造体の製造方法に関する。実施例１〜実施例５においては、電子デバイスを３端子構造を有する電子デバイスとした。一方、実施例６にあっては、電子デバイスを２端子構造を有する電子デバイスとする。
【０１０２】
実施例６の電子デバイスは、図３に模式的な一部断面図を示すように、
基材１０上に形成された絶縁膜２３、
絶縁膜２３上に形成された有機絶縁材料層２５並びに多結晶質の有機半導体材料層２６から成る能動層２６Ａ及び能動層延在部２６Ｂ、並びに、
能動層延在部２６Ｂ上に形成された電極２７Ａ，２７Ｂ、
を有する有機電子デバイスである。尚、電極２７Ａ，２７Ｂは能動層２６Ａを挟むように形成されている。
【０１０３】
そして、実施例６の電子デバイスにおいては、前述したとおり、実施例１と同様に、有機絶縁材料層２５及び多結晶質の有機半導体材料層２６は、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、基体である絶縁膜２３上に塗布、乾燥することで形成される。あるいは又、有機絶縁材料層２５及び多結晶質の有機半導体材料層２６は、前述したとおり、実施例３と同様に、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、基体である絶縁膜２３上に塗布、乾燥することで形成される。
【０１０４】
また、実施例６の電子デバイスの製造方法は、基材１０上に絶縁膜２３を形成し、次いで、絶縁膜２３上に有機絶縁材料層２５並びに多結晶質の有機半導体材料層２６から成る能動層２６Ａ及び能動層延在部２６Ｂを形成し、その後、能動層延在部２６Ｂ上に電極２７Ａ，２７Ｂを形成する電子デバイスの製造方法である。そして、実施例１と同様に、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜２３上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層２５及び多結晶質の有機半導体材料層２６を形成する。あるいは又、実施例３と同様に、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜２３上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層２５及び多結晶質の有機半導体材料層２６を形成する。
【０１０５】
そして、能動層２６Ａへの光の照射によって電力が生成する。即ち、実施例６の電子デバイスは、光電変換素子あるいは太陽電池として機能する。あるいは又、第１電極２７Ａ及び第２電極２７Ｂへの電圧の印加によって能動層２６Ａが発光する発光素子として機能する。
【０１０６】
あるいは又、実施例６の電子デバイスを、２端子型電子デバイスから成る化学物質センサーとして機能させることもできる。具体的には、検出すべき化学物質が能動層２６Ａに吸着すると、第１電極２７Ａと第２電極２７Ｂとの間の電気抵抗値が変化する。従って、第１電極２７Ａと第２電極２７Ｂとの間に電流を流し、あるいは又、第１電極２７Ａと第２電極２７Ｂとの間に適切な電圧を印加し、能動層２６Ａの電気抵抗値を測定することで、能動層２６Ａに吸着した化学物質の量（濃度）を測定することができる。尚、化学物質は能動層２６Ａにおいて吸着平衡状態となるので、時間が経過し、能動層２６Ａが置かれた雰囲気における化学物質の量（濃度）が変化すると、平衡状態も変化する。
【０１０７】
以上の点を除き、実施例６の電子デバイスの構成、構造は、基本的に、制御電極及び絶縁層を設けない点を除き、実施例１あるいは実施例３において説明した電子デバイスの構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。実施例６の電子デバイスは、基材１０を構成するガラス基板１１Ａの上に、実施例１の［工程−１１０］と同様にして、絶縁膜２３を形成し、次いで、実施例１の［工程−１２０］〜［工程−１３０］と同様の工程を実行することで、あるいは又、実施例３において実施例１の［工程−１２０］を実施例３において説明した事項に置き換える工程を実行することで、製造することができるので、詳細な説明は省略する。
【０１０８】
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。ジオキサアンタントレン系化合物の具体的な構造は実施例に限定されるものでないし、電子デバイスの構造や構成、形成条件、製造条件も例示であり、適宜変更することができる。本開示の電子デバイスを、例えば、各種画像表示装置や各種電子機器に適用、使用する場合、支持部材に多数の電子デバイスを集積したモノリシック集積回路としてもよいし、各電子デバイスを切断して個別化し、ディスクリート部品として使用してもよい。
【０１０９】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《積層構造体の形成方法：第１の態様》
（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、基体上に塗布、乾燥し、以て、基体側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層から成る積層構造体を形成する積層構造体の形成方法。
［Ａ０２］有機半導体材料は、６，１２−ジオキサアンタントレン又はその誘導体から成り、
有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマーから成る［Ａ０１］に記載の積層構造体の形成方法。
［Ｂ０１］《積層構造体の形成方法：第２の態様》
沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、基体上に塗布、乾燥し、以て、基体側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層から成る積層構造体を形成する積層構造体の形成方法。
［Ｂ０２］第１の溶媒はオルトキシレンであり、第２の溶媒は１−メチルナフタレンである［Ｂ０１］に記載の積層構造体の形成方法。
［Ｂ０３］（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である［Ｂ０１］又は［Ｂ０２］に記載の積層構造体の形成方法。
［Ｂ０４］有機半導体材料は、６，１２−ジオキサアンタントレン又はその誘導体から成り、
有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマーから成る［Ｂ０３］に記載の積層構造体の形成方法。
［Ｃ０１］《電子デバイスの製造方法：第１の態様》
基材上に制御電極を形成した後、全面に絶縁膜を形成し、次いで、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、その後、能動層延在部上に第１電極及び第２電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
［Ｃ０２］《電子デバイスの製造方法：第２の態様》
基材上に絶縁膜を形成した後、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、次いで、能動層延在部上に第１電極及び第２電極を形成した後、全面に絶縁層を形成し、更に、絶縁層上に能動層と対向して制御電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
［Ｃ０３］《電子デバイスの製造方法：第３の態様》
基材上に絶縁膜を形成し、次いで、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、その後、能動層延在部上に電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
［Ｃ０４］有機半導体材料は、６，１２−ジオキサアンタントレン又はその誘導体から成り、
有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマーから成る［Ｃ０１］乃至［Ｃ０３］のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
［Ｄ０１］《電子デバイスの製造方法：第４の態様》
基材上に制御電極を形成した後、全面に絶縁膜を形成し、次いで、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、その後、能動層延在部上に第１電極及び第２電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
［Ｄ０２］《電子デバイスの製造方法：第５の態様》
基材上に絶縁膜を形成した後、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、次いで、能動層延在部上に第１電極及び第２電極を形成した後、全面に絶縁層を形成し、更に、絶縁層上に能動層と対向して制御電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
［Ｄ０３］《電子デバイスの製造方法：第６の態様》
基材上に絶縁膜を形成し、次いで、絶縁膜上に有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部を形成し、その後、能動層延在部上に電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥し、以て、絶縁膜側から、有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層を形成する電子デバイスの製造方法。
［Ｄ０４］第１の溶媒はオルトキシレンであり、第２の溶媒は１−メチルナフタレンである［Ｄ０１］乃至［Ｄ０３］のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
［Ｄ０５］（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である［Ｄ０１］乃至［Ｄ０４］のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
［Ｄ０６］有機半導体材料は、６，１２−ジオキサアンタントレン又はその誘導体から成り、
有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマーから成る［Ｄ０５］に記載の電子デバイスの製造方法。
［Ｅ０１］《電子デバイス：第１の態様》
基材上に形成された制御電極、
基材及び制御電極を覆う絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、並びに、
能動層延在部上に形成された第１電極及び第２電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
［Ｅ０２］《電子デバイス：第２の態様》
基材上に形成された絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、
能動層延在部上に形成された第１電極及び第２電極、
能動層、第１電極及び第２電極上に形成された絶縁層、並びに、
絶縁層上に、能動層と対向して形成された制御電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
［Ｅ０３］《電子デバイス：第３の態様》
基材上に形成された絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、並びに、
能動層延在部上に形成された電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
［Ｅ０４］有機半導体材料は、６，１２−ジオキサアンタントレン又はその誘導体から成り、
有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマーから成る［Ｅ０１］乃至［Ｅ０３］のいずれか１項に記載の電子デバイス。
［Ｆ０１］《電子デバイス：第４の態様》
基材上に形成された制御電極、
基材及び制御電極を覆う絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、並びに、
能動層延在部上に形成された第１電極及び第２電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
［Ｆ０２］《電子デバイス：第５の態様》
基材上に形成された絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、
能動層延在部上に形成された第１電極及び第２電極、
能動層、第１電極及び第２電極上に形成された絶縁層、並びに、
絶縁層上に、能動層と対向して形成された制御電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
［Ｆ０３］《電子デバイス：第６の態様》
基材上に形成された絶縁膜、
絶縁膜上に形成された有機絶縁材料層並びに多結晶質の有機半導体材料層から成る能動層及び能動層延在部、並びに、
能動層延在部上に形成された電極、
を有する電子デバイスであって、
有機絶縁材料層及び多結晶質の有機半導体材料層は、沸点が１５０゜Ｃ以下の第１の溶媒及び沸点が１５０゜Ｃを超える第２の溶媒の混合溶媒であって、（第１の溶媒）／（第２の溶媒）の質量割合が（１０／１）乃至（０／１）である混合溶媒に、有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶解した溶液を、絶縁膜上に塗布、乾燥することで形成される電子デバイス。
［Ｆ０４］第１の溶媒はオルトキシレンであり、第２の溶媒は１−メチルナフタレンである［Ｆ０１］乃至［Ｆ０３］のいずれか１項に記載の電子デバイス。
［Ｆ０５］（有機絶縁材料／有機半導体材料）の質量割合が１を超え、３未満である［Ｆ０１］乃至［Ｆ０４］のいずれか１項に記載の電子デバイス。
［Ｆ０６］有機半導体材料は、６，１２−ジオキサアンタントレン又はその誘導体から成り、
有機絶縁材料は、シクロオレフィンコポリマーから成る［Ｆ０５］に記載の電子デバイス。
【符号の説明】
【０１１０】
１０・・・基材、１１Ａ・・・ガラス基板、１１Ｂ・・・絶縁材料層、１２・・・ゲート電極（制御電極）、１３・・・絶縁膜（ゲート絶縁層の下層）、１３’・・・絶縁膜、１４，１４’・・・有機半導体材料と有機絶縁材料とを溶媒に溶解した溶液、１５・・・有機絶縁材料層、１６・・・有機半導体材料層、１６Ａ・・・チャネル形成領域（能動層）、１６Ｂ・・・チャネル形成領域延在部（能動層延在部）、１７Ａ，１７Ｂ・・・ソース／ドレイン電極（第１電極及び第２電極）、１８・・・ゲート絶縁層、２３・・・絶縁膜、２５・・・有機絶縁材料層、２６・・・有機半導体材料層、２６Ａ・・・能動層、２６Ｂ・・・能動層延在部、２７Ａ，２７Ｂ・・・電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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