(57)【要約】【課題】  ソース／ドレイン電極間の電気的疎通を円滑にすることが可能な，薄膜トランジスタ，その製造方法及び該薄膜トランジスタを備える平板ディスプレイ装置を提供する。【解決手段】  本発明に係る薄膜トランジスタは，基板１１０と，基板１１０上に形成されたゲート電極１２０と，ゲート電極１２０上に形成されるゲート絶縁層１３０と，ゲート電極１２０と絶縁されるようにゲート絶縁層１３０上に形成されるソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂと，ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂと接するとともに，ゲート電極１２０と絶縁される有機半導体層１５０と，を含み，ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂの少なくとも有機半導体層１５０と接する部分には酸化部１４０´ａ，１４０´ｂが設けられ，酸化部１４０´ａ，１４０´ｂを構成する物質は，有機半導体層１５０のＨＯＭＯエネルギー準位より大きい仕事関数を有する物質を含む。【選択図】    図２Ｆ
2006005329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と；
前記基板上に形成されたゲート電極と；
前記ゲート電極上に形成されるゲート絶縁層と；
前記ゲート電極と絶縁されるように前記ゲート絶縁層上に形成されるソース／ドレイン電極と；
前記ソース／ドレイン電極と接し，かつ，前記ゲート電極と絶縁される有機半導体層と；
を含み，
前記ソース／ドレイン電極の少なくとも前記有機半導体層と接する部分には，酸化部が設けられ，
前記酸化部を構成する物質は，前記有機半導体層のＨＯＭＯエネルギー準位より大きな仕事関数を有する物質を含むことを特徴とする，薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記ソース／ドレイン電極は，Ａｌ，Ｍｏ，ＭｏＷのうち何れか１つ以上を含むことを特徴とする，請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記ゲート絶縁層は，ＳｉＯ２，ＳｉＮｘ，Ａｌ２Ｏ３，Ｔａ２Ｏ５，ＢＳＴ，ＰＺＴ，ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ），ＰＳ（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ），フェノール系高分子，アクリル系高分子，ポリイミドのようなイミド系高分子，アリールエーテル系高分子，アミド系高分子，フッ素系高分子，ｐ−キシリレン系高分子，ビニルアルコール系高分子及びパリレンからなる群から選択される１つ以上の材料を含む少なくとも１つの層を備えることを特徴とする，請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記有機半導体層は，ペンタセン，テトラセン，アントラセン，ナフタレン，α−６−チオフェン，ペリレン及びその誘導体，ルブレン及びその誘導体，コロネン及びその誘導体，ペリレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体，ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体，ポリチオフェン及びその誘導体，ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体，ポリパラフェニレン及びその誘導体，ポリフロレン及びその誘導体，ポリチオフェンビニレン及びその誘導体，ポリチオフェン−ヘテロ環芳香族共重合体及びその誘導体，ナフタレンのオリゴアセン及びそれらの誘導体，α−５−チオフェンのオリゴチオフェン及びそれらの誘導体，金属含有／非含有のフタロシアニン及びそれらの誘導体，ピロメリト酸二無水物及びその誘導体，ピロメリト酸ジイミド及びそれらの誘導体，ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体及びペリレンテトラカルボン酸ジイミド及びそれらの誘導体，ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド及びそれらの誘導体，ナフタレンテトラカルボン酸二無水物及びそれらの誘導体からなる群から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする，請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
基板上にゲート電極を形成する段階と；
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成する段階と；
前記ゲート絶縁層の一方の面にソース／ドレイン電極を形成する段階と；
前記ソース／ドレイン電極を酸化処理する段階と；
前記ソース／ドレイン電極と接する有機半導体層を形成する段階と；
を含むことを特徴とする，薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項６】
前記ソース／ドレイン電極の形成段階と前記ソース／ドレイン電極の酸化処理段階とは同時に行われ，
前記酸化処理段階は，プラズマ酸化方式によって行われることを特徴とする，請求項５に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項７】
前記酸化処理段階は，熱処理酸化方式によって行われることを特徴とする，請求項５に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記酸化処理段階は，オゾン水酸化方式によって行われることを特徴とする，請求項５に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項９】
基板の一方の面に１つ以上の画素を備えるディスプレイ領域に形成される薄膜トランジスタ層と画素層とを備える平板ディスプレイ装置において：
前記薄膜トランジスタ層は，
前記基板上に形成されたゲート電極と；
前記ゲート電極上に形成されるゲート絶縁層と；
前記ゲート電極と絶縁されるように前記ゲート絶縁層上に形成されるソース／ドレイン電極と；
前記ソース／ドレイン電極と接し，かつ，前記ゲート電極と絶縁される有機半導体層と；
を含み，
前記ソース／ドレイン電極の少なくとも前記有機半導体層と接する部分には，酸化部が設けられ，
前記酸化部を構成する物質は，前記有機半導体層のＨＯＭＯエネルギー準位より大きい仕事関数を有する物質を含むことを特徴とする，平板ディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記ディスプレイ領域の１つ以上の画素には，電界発光部が備えられることを特徴とする，請求項９に記載の平板ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，薄膜トランジスタ，その製造方法及び該薄膜トランジスタを備える平板ディスプレイ装置に係り，より詳細には，ソース／ドレイン電極間の電気的疎通を円滑にする構造の薄膜トランジスタ及びそれを備える平板ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ素子や有機電界発光ディスプレイ素子または無機電界発光ディスプレイ素子など平板ディスプレイ装置に使われる薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下，ＴＦＴと称する）は各画素の動作を制御するスイッチング素子及び画素を駆動させる駆動素子として使われる。
【０００３】
このような通常のＴＦＴは，高濃度の不純物でドーピングされたソース／ドレイン領域と，このソース／ドレイン領域間に形成されたチャンネル領域とを有する半導体層と，この半導体層と絶縁されて前記チャンネル領域に対応する領域に位置するゲート電極と，前記ソース／ドレイン領域に各々接触するソース／ドレイン電極を有する。
【０００４】
一方，ＴＦＴに対する需要はディスプレイ装置だけでなく，多様な分野で要求されている。例えば，最近には，スマートカード，電子ペーパ（ｅ−ｐａｐｅｒ），ロールアップディスプレイなど多様な分野に使われているが，それらに備えられる薄型の電子素子に要求される共通の特徴は可撓性という点で，ＴＦＴを形成する基板はプラスチック基板のように可撓性を備える基板であることが要求されている。
【０００５】
ところで，従来の技術のような無機材料の半導体層を形成する場合，３００℃以上の高温工程が伴い，熱に脆弱なプラスチック基板を使用できない。
【０００６】
これにより，設計仕様を満足させると共に，低温工程を可能ならしめる低温ポリシリコン製造工程が開発されているが，まだ製造要件を充分に満足させているものではない。
これを解決するために，最近に有機半導体が注目されている。有機半導体は，低温工程で形成できて安価型ＴＦＴを実現できる長所を有する。
【０００７】
特許文献１には，ゲート電極を覆うゲート絶縁層の一面上に有機半導体層が形成され，有機半導体層の一面上にソース／ドレイン電極が形成されたボトムコンタクト構造の有機半導体トランジスタが開示されている。
【０００８】
特許文献２には，チャンネル領域の対応位置にゲート電極を備えるＴＦＴとして，チャンネル領域がラジカルを有する有機化合物より構成されたトップコンタクト構造の有機ＴＦＴが開示されている。
【０００９】
このような従来の技術に係る有機ＴＦＴで，ソース／ドレイン電極と有機半導体層との間の電気的接触を円滑にするためにソース／ドレイン電極としては，金（Ａｕ）のような貴金属が主に使われるが，このようなＡｕのような貴金属は下部に配される積層膜，特にＳｉＮｘまたはＳｉＯ２のような材料よりなる絶縁層との接合性が相当低下するという短所を有する。
【００１０】
一方，特許文献３には，白金（Ｐｔ）電極の下部に配されるＳｉＯ２の絶縁層との接合性を改善するために，Ｔｉなどよりなる接合改善層を備える無機ＴＦＴが開示されている。
【００１１】
したがって，有機半導体層を備えるＴＦＴの短所を補完する方案として，接合改善層を備える有機ＴＦＴが図１Ａに図示されている。基板１１の一面上にゲート電極１２，ゲート絶縁層１３が形成され，ゲート絶縁層１３の一面上には，ソース／ドレイン電極１５ａ，１５ｂ及び有機半導体層１６が形成されるが，ソース／ドレイン電極１５ａ，１５ｂとゲート絶縁層１３との間には，Ｔｉのような材料よりなる接合改善層１４が配置される。
有機ＴＦＴの作動は，ゲート電極１２及びソース／ドレイン電極１５ａ，１５ｂに印加される電気的信号によって行われるが，図１Ｂには有機ＴＦＴ作動の一例として，図１Ａの図面符号“Ａ”部分に対する概略的な部分拡大図が示されている。
【００１２】
有機半導体活性層１６がｐ型半導体であり，ゲート電極１２に負の電圧が印加され，ソース／ドレイン１５ａ，１５ｂに電圧が印加された状態ならば，ゲート絶縁層１３に接した有機半導体層１６の下部には電荷キャリアが多く集まる蓄積層１６ａが形成される。
【００１３】
【特許文献１】特開第２００３−２８２８８３号公報
【特許文献２】特開第２００３−０９２４１０号公報
【特許文献３】大韓民国特許出願公開第２００３−３０６７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら，接合改善層１４を構成する材料であるＴｉと有機半導体層１６との間には相当な仕事関数差が発生して，円滑な電気的疎通がなされ難い。したがって，このように有機半導体層１６にゲート絶縁層１３の隣接部に蓄積層が形成される場合，ソース電極１５ａから伝えられた電気的信号が有機半導体層１６のチャンネル領域を経てドレイン電極１５ｂに伝えられない，という問題があった。
【００１５】
このようなＴＦＴが平板ディスプレイ装置の画素を選択するＴＦＴとして使われるか，画素を駆動するＴＦＴとして使われる場合，所望の画素が選択されないか，または選択された画素に所望の電気的信号が印加されないことによって，画面品質の低下を引き起こす恐れもある，という問題もあった。
【００１６】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的は，ソース／ドレイン電極間の電気的疎通を円滑にすることが可能な，新規かつ改良された薄膜トランジスタ，その製造方法及び該薄膜トランジスタを備える平板ディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，基板と，前記基板上に形成されたゲート電極と，前記ゲート電極上に形成されるゲート絶縁層と，前記ゲート電極と絶縁されるように前記ゲート絶縁層上に形成されるソース／ドレイン電極と，前記ソース／ドレイン電極とは接し，前記ゲート電極とは絶縁される有機半導体層と，を含み，前記ソース／ドレイン電極の少なくとも前記有機半導体層と接する部分には酸化部が備わるが，前記酸化部を構成する物質は，前記有機半導体層のＨＯＭＯエネルギー準位より大きな仕事関数を有する物質を含むことを特徴とするＴＦＴが提供される。
【００１８】
また，上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，基板上にゲート電極を形成する段階と，前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成する段階と，前記ゲート絶縁層の一面上にソース／ドレイン電極を形成する段階と，前記ソース／ドレイン電極を酸化処理する段階と，前記ソース／ドレイン電極と接する有機半導体層を形成する段階と，を含むＴＦＴの製造方法が提供される。
【００１９】
また，上記課題を解決するために，本発明の第３の観点によれば，基板の一面上に１つ以上の画素を備えるディスプレイ領域に形成されるＴＦＴ層と画素層とを備える平板ディスプレイ装置において，前記ＴＦＴ層は，前記基板上に形成されたゲート電極と，前記ゲート電極上に形成されるゲート絶縁層と，前記ゲート電極と絶縁されるように前記ゲート絶縁層上に形成されるソース／ドレイン電極と，前記ソース／ドレイン電極とは接し，前記ゲート電極とは絶縁される有機半導体層と，を含み，前記ソース／ドレイン電極の少なくとも前記有機半導体層と接する部分には酸化部が備わるが，前記酸化部を構成する物質は前記有機半導体層のＨＯＭＯエネルギー準位より大きい仕事関数を有する物質を含むことを特徴とする平板ディスプレイ装置が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば，ソース／ドレイン電極と下部積層部との接合性が強化されると共に，ソース／ドレイン電極の一部として，少なくとも有機半導体層と接する部分を酸化部で構成することによって，ソース／ドレイン電極間の電気的疎通を円滑にすることが可能な，薄膜トランジスタ，その製造方法及び該薄膜トランジスタを備える平板ディスプレイ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
図２Ａ〜図２Ｆには，本発明の一実施形態に係るＴＦＴの製造過程が示されている。図２Ａ及び図２Ｂに示されたように，基板１１０の一面上にはゲート電極１２０と，ゲート電極１２０と後で形成されるソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂ（図２Ｄ参照）とを絶縁させるためのゲート絶縁層１３０が形成される。基板１１０は，ガラス材であり得，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，ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ），ポリアリレート，ポリイミド，ポリカーボネート（ＰＣ），セルローストリアセテート（ＣＴＡ），セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）のようなプラスチック材で有り得る。
【００２３】
場合によっては，ゲート電極１２０と基板１１０との間にバッファ層（図示せず）が介在されることもある。ゲート電極１２０としては，ＭｏＷ，Ａｌ，Ｃｒ，Ａｌ／Ｃｒのような導電性金属や，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（ＰＥＤＯＴ）やポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）など多様な導電性ポリマーが用いられるが，基板１１０との密着性，ゲート電極１２０上に形成される薄膜の平坦性，パターン化のための加工性，及び後続工程時に使われる化学物質に対する耐性などを考慮して適切な物質を選択せねばならない。
【００２４】
図２Ｂに示されたように，ゲート電極１２０と後で形成されるソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂとを絶縁させるためのゲート絶縁層１３０は，例えば，化学気相蒸着やスパッタリング過程によるＳｉＯ２，ＳｉＮｘ，Ａｌ２Ｏ３，Ｔａ２Ｏ５，ＢＳＴ，ＰＺＴのような無機絶縁層より構成されてもよく，一般汎用の高分子としてのＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ  ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ），ＰＳ（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ），フェノール系高分子，アクリル系高分子，ポリイミドのようなイミド系高分子，アリールエーテル系高分子，アミド系高分子，フッ素系高分子，ｐ−キシリレン系高分子，ビニルアルコール系高分子，パリレン及びそれらの１つ以上を含む化合物のような高分子材料による有機絶縁層より構成されてもよく，場合によっては複数の層よりなっても良いなど，多様な構成が可能であるが，絶縁特性と共に誘電率に優れ，基板と熱膨張率が同じか，類似している材料から選択されることが望ましい。
【００２５】
ゲート絶縁層１３０が形成された後，図２Ｃに示されたように，ゲート絶縁層１３０の一面上にソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂを形成するためのソース／ドレイン電極層１４０が形成されるが，これは適切な工程を経てソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂ（図２Ｄ）にパターン化される。
【００２６】
ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂの一表面に，少なくとも後で形成される有機半導体層１５０（図２Ｆ参照）と接する部分は，図２Ｅに示されたように，酸化処理されて酸化部１４０’ａ，１４０’ｂを形成するが，その酸化処理過程は多様な方法を通じてなされうる。
【００２７】
ソース／ドレイン電極酸化部１４０’ａ，１４０’ｂの形成，すなわち，ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂの酸化処理は，例えば，炉内で一定時間露出されたソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂの表面を酸素雰囲気でアニーリングさせる熱酸化法によって実施するか，あるいは酸化させようとするソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂの領域をオゾン（Ｏ３）洗浄することによって，ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂを表面酸化させるオゾン酸化法によって実施するが，下部に積層された層の材料のような設計仕様によって適切な方法が選択されうる。
【００２８】
また，前記実施形態では，ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂのパターン化工程後に酸化処理がなされることが記述されたが，これに限定されず，パターン化工程と同時に酸化処理を行っても良い。すなわち，プラズマエッチングのような乾式エッチングを通じてソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂを形成する場合，少なくともエッチング部位付近に酸素雰囲気を形成することによって，エッチングと同時にソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂの表面に酸素が注入／拡散されるようにもできる。
【００２９】
ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂに酸化部１４０’ａ，１４０’ｂが形成された後，図２Ｆに示されたように，ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂの上部に有機半導体層１５０が形成されるが，有機半導体層１５０はソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂとの対応領域としてのソース／ドレイン領域１５０ａ，１５０ｂとそれらの間に配されるチャンネル領域１５０ｃより構成される。
【００３０】
有機半導体層１５０は，ペンタセン，テトラセン，アントラセン，ナフタレン，α−６−チオフェン，ペリレン及びその誘導体，ルブレン及びその誘導体，コロネン及びその誘導体，ペリレンテトラカルボン酸ジイミド及びその誘導体，ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体，ポリチオフェン及びその誘導体，ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体，ポリパラフェニレン及びその誘導体，ポリフロレン及びその誘導体，ポリチオフェンビニレン及びその誘導体，ポリチオフェン−ヘテロ環芳香族共重合体及びその誘導体，ナフタレンのオリゴアセン及びそれらの誘導体，α−５−チオフェンのオリゴチオフェン及びそれらの誘導体，金属含有／非含有のフタロシアニン及びそれらの誘導体，ピロメリト酸二無水物及びその誘導体，ピロメリト酸ジイミド及びそれらの誘導体，ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体及びペリレンテトラカルボン酸ジイミド及びそれらの誘導体，ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド及びそれらの誘導体，ナフタレンテトラカルボン酸二無水物及びそれらの誘導体のうち少なくとも何れか１つを含むことが望ましい。
【００３１】
一方，ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂ及び酸化部１４０’ａ，１４０’ｂには一定の制約が加えられる。すなわち，ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂの下部に積層されるゲート絶縁層１３０との接合性が確保されねばならないという点，同時に有機半導体層１５０との円滑な電気的疎通がなされねばならないという点，そして特にソース電極１４０ａの表面に形成される酸化部１４０’ａから有機半導体層１５０に電荷キャリアとしての正孔が円滑に注入されねばならないという点との制約が加えられるが，このような材料としては，アルミニウム（Ａｌ），モリブデン（Ｍｏ），モリブデン−タングステン（ＭｏＷ）のような物質を備えることが望ましい。
【００３２】
図３には，金属試片に対する仕事関数を表す実験結果としての説明図が図示されている。使われた試片は，ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂの一例として備わるＭｏＷと，ＭｏＷの酸化物（ＭｏＷＯｘ）である。説明図において横軸は，ＭｏＷ及び酸化されたＭｏＷ（ＭｏＷＯｘ）に印加される光電子エネルギーの大きさを，縦軸は，光電子エネルギーが加えられたＭｏＷ及びＭｏＷＯｘから抽出される光電子の数を表す。各線の変曲点は，それぞれの試片から光電子が抽出され始める時，それぞれの試片の表面に加えられる光電子エネルギー，すなわち，それぞれの試片についての仕事関数を意味する。図３から分かるように，表面から抽出される光電子は，ＭｏＷの場合に４．６ｅＶで，ＭｏＷＯｘの場合には５．３ｅＶで出現するか，急増するという事実から，それらエネルギーがそれぞれの材料に対する仕事関数であるということが分かるが，酸化される前の材料の仕事関数より相当増大した仕事関数であって，今後形成される有機半導体層ＨＯＭＯエネルギー準位より大きな仕事関数の具備が可能であり，ＭｏＷのような金属は，無機／有機絶縁層としてのゲート絶縁層１３０と円滑な接合をなし得るという点で，本発明に係るソース／ドレイン電極及び酸化部は，前記要件を何れも充足しうる。
【００３３】
図４は，図２Ｆの図面符号“Ｂ”部分に対する拡大部分断面図である。ゲート電極１２０に適切な電圧が印加されることによって，ゲート絶縁層１３０と接する有機半導体層１５０には電荷キャリアが多く集まる蓄積層１５１が形成されるが，ソース電極１４０ａを通じて引込まれた電気的信号は，適切な酸化濃度及び／または厚さ（Ｌａ）を有する酸化部１４０’ａを経て，有機半導体層１５０チャンネル領域の蓄積層１５１に集まった電荷キャリアを通じてドレイン電極１４０ｂに伝えられることによって，ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂ間の電気的疎通がなされる。
【００３４】
しかし，ソース／ドレイン電極１４０ａ，１４０ｂの過度な酸化処理によって酸化部１４０’ａ，１４０’ｂに過度な厚さ及び／または濃度の酸化部１４０’ａ，１４０’ｂが形成される場合，有機半導体層１５０のチャンネル領域の蓄積層１５１に円滑な電荷キャリアを注入するよりは，かえって蓄積層への電荷キャリア注入を妨害することもあるので，酸化処理過程を通じて酸化部１４０’ａ，１４０’ｂを形成する場合，酸化部の厚さ／濃度の適切な調整が要求される。
【００３５】
本発明のさらに他の一実施形態によれば，前記のような構造のＴＦＴは液晶ディスプレイ装置及び／または有機電界発光ディスプレイ装置のような平板ディスプレイ装置に備えられうる。
【００３６】
以上説明したように，本実施形態に係るＴＦＴは，ソース／ドレイン電極と下部積層部との接合性が強化されると共に，ソース／ドレイン電極の一部として，少なくとも有機半導体層と接する部分を酸化部で構成することによって，有機半導体層を通じたソース／ドレイン電極間の電気的疎通が円滑になされうるＴＦＴを提供することができる。
【００３７】
また，本実施形態に係るＴＦＴは，ソース／ドレイン電極として低価の材料を使用できるので，従来技術のような貴金属の使用に対する必要性を除去することによって，製造コストを相当節減しうる。
【００３８】
図５には，前記ＴＦＴを備える平板ディスプレイ装置の一例としての有機電界発光ディスプレイ装置の１つの副画素が図示されている。このような各副画素には自発光素子としての有機電界発光素子が備えられ，少なくとも１個以上のＴＦＴ及びキャパシタが備えられる。
【００３９】
このような有機電界発光ディスプレイ装置は，有機電界発光素子の発光色相，望ましくは，赤，緑，青の画素を備えるが，このような色相に係る画素の配列パターンは，ストライプ状を有しても，モザイク状（ジグザグ状）を有してもよく，場合によってはデルタ状を有しても良いなど多様な変形が可能である。
【００４０】
このようなＲ，Ｇ，Ｂの各副画素は自発光素子の有機電界発光素子と前述したＴＦＴとが備えられるが，ＴＦＴは前記一例に限定されず，少なくとも有機半導体層と接する端部が酸化部より構成されるソース／ドレイン電極を備える範囲で多様な構成をも取り得る。
【００４１】
図５に示されたように，基板２１０の一面上にゲート電極２２０が形成されるが，それらの間にはバッファ層２１１が介在されることもある。基板２１０は，ガラス材で有り得，可撓性が要求される場合にはプラスチック材でもあるなど，多様な構成を取り得る。ゲート電極２２０の上部には，ゲート電極２２０を覆うようにゲート絶縁層２３０が形成される。ゲート絶縁層２３０の一面上には，ソース／ドレイン電極２４０ａ，２４０ｂが形成され，ソース／ドレイン電極２４０ａ，２４０ｂの上部にはソース電極２４０ａに対応するソース領域２５０ａ，ドレイン電極２４０ｂに対応するドレイン領域２５０ｂ及びチャンネル領域２５０ｃを備える有機半導体層２５０が形成される。ソース／ドレイン電極２４０ａ，２４０ｂの一部に，少なくとも有機半導体層２５０と接する部分には，酸化部２４０’ａ，２４０’ｂが備えられるが，酸化部２４０’ａ，２４０’ｂの仕事関数はこれと接する有機半導体層２５０のＨＯＭＯエネルギー準位より大きい値を有し，詳細な構成は，上記一実施形態に記載された通りである。
【００４２】
有機半導体層２５０の一面上には，下部積層された部分を保護及び／または平坦化させるための絶縁層としての保護層２６０が形成されるが，保護層２６０は有機物及び／または無機物よりなってもよく，単層または複層よりなっても良いなど，多様な構成を取り得る。
【００４３】
保護層２６０の上部には，有機電界発光素子３００が備えられるが，有機電界発光素子３００は，第１電極層３１０，有機電界発光部３３０，及び第２電極層３４０を備える。保護層２６０の一面上には，第１電極層３１０が形成され，第１電極層３１０は保護層２６０及び有機半導体層２５０のドレイン領域２５０ｂに形成されたビアホール２６１を通じて下部に積層されたＴＦＴのドレイン電極２４０ｂと電気的に疎通されるが，ビアホール２６１は，それぞれの層に対して個別的に形成されても良く，場合によっては同時に形成されても良い。
【００４４】
第１電極層３１０が配置された後には，画素開口部３２１を定義するための画素定義層３２０が形成されるが，画素開口部３２１は，第１電極層３１０が露出されるように画素定義層３２０が全面形成された後，適切なパターニングを通じても形成されうる。画素開口部３２１が形成された後，画素開口部３２１に沿って第１電極層３１０の一面上には少なくとも発光層を含む有機電界発光部３３０が形成され，その上部に第２電極層３４０が形成されうる。
【００４５】
第１電極層３１０は多様な構成が可能であるが，例えば，第１電極層３１０がアノード電極として作動し，背面発光型である場合，第１電極層３１０はＩＴＯ，ＩＺＯ，ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３のような透明導電性物質よりなる透明電極でもあり得，前面発光型である場合には，Ａｇ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｎｄ，Ｉｒ，Ｃｒ及びそれらの化合物を含む反射電極と，その上に形成される透明電極より構成されることもあり，第１電極層３１０は，単一層，二重層に限定されず，多重層よりなりうるなど，多様な変形が可能である。
【００４６】
有機電界発光部３３０では，低分子または高分子有機膜が使われうるが，低分子有機膜を使用する場合，ホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ），ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ），発光層（ＥＭＬ：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ），電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ），電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）などが単一あるいは複合の構造で積層されて形成され，使用可能な有機材料も，銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ），Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ），トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などをはじめとし，多様に適用可能である。それら低分子有機膜は真空蒸着の方法で形成される。
【００４７】
高分子有機膜の場合には，大体ホール輸送層（ＨＴＬ）及び発光層（ＥＭＬ）よりなる構造を有することができ，この際，前記ホール輸送層としてＰＥＤＯＴを使用し，発光層としてＰＰＶ（Ｐｏｌｙ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）系及びポリフルオレン系など高分子有機物質を使用し，これをスクリーン印刷やインクジェット印刷方法などで形成しうる。前述したような有機電界発光部を構成する有機膜は，必ずしもこれに限定されず，多様な実施形態が適用されうることは言うまでもない。
【００４８】
第２電極層３４０も，第１電極層３１０の場合と同様に，電極層の極性及び発光類型によって多様な構成が可能である。すなわち，第２電極層３４０がカソード電極として作動し，発光類型が背面発光型である場合，第２電極層３４０はＬｉ，Ｃａ，ＬｉＦ／Ｃａ，ＬｉＦ／Ａｌ，Ａｌ，Ａｇ，Ｍｇ，及びそれらの化合物のように仕事関数の小さな材料で１つ以上の層よりなることもあり，前面発光型である場合，Ｌｉ，Ｃａ，ＬｉＦ／Ｃａ，ＬｉＦ／Ａｌ，Ａｌ，Ａｇ，Ｍｇ，及びそれらの化合物で有機電界発光部３３０の一面上に仕事関数を合わせるための電極を形成した後，その上にＩＴＯ，ＩＺＯ，ＺｎＯ，Ｉｎ２Ｏ３などの透明電極を形成することもあり，第２電極層３４０は全面形成されることもあるが，これに限定されずに，多様な構成を取り得る。一方，前記実施形態では第１電極層３１０がアノード電極として，そして第２電極層３４０がカソード電極として作動する場合について記述されたが，相互反対極性を有することもあるなど多様な構成が可能である。
【００４９】
一方，図面には図示されていないが，基板２１０上に形成されたＴＦＴ及び副画素よりなるディスプレイ領域は密封部材によって密封される。すなわち，第２電極層３４０の上部に密封基板が介在され，少なくとも副画素よりなるディスプレイ領域を密封させても良く，第２電極層の一面上に１つ以上の層を備える薄膜形態の密封層が形成されても良いなど，密封構造はある特定の形に限定されるものではない。
【００５０】
以上説明したように，本実施形態に係る平板ディスプレイ装置は，前記ＴＦＴを備えることによって，ドライバーのような回路部で円滑な信号処理が可能であり，画素（副画素）に伝えられる電気的信号を適切に伝達できて，ディスプレイ装置の輝度低下を防止することによって，優秀な画面品質を備えると同時に，省エネ性の平板ディスプレイ装置を提供することができる。
【００５１】
また，本実施形態に係るＴＦＴを備える平板ディスプレイ装置の場合，酸化部を備えるソース／ドレイン電極は大体光を吸収するブラック系列の色を有していて，外部から流入される光を吸収して光反射防止による視認性の増大効果を奏し得る。
【００５２】
上記実施形態は，本発明を説明するための一例であって，本発明はこれに限定されず，本発明に係るＴＦＴが，少なくとも有機半導体層と接する部分が酸化部で構成されるソース／ドレイン電極を備える範囲で多様な変形が可能である。前記ＴＦＴは有機電界発光ディスプレイ装置以外にも液晶ディスプレイ装置にも適用でき，平板ディスプレイ装置以外に画像が具現されていないドライバー回路にも装着できるなど，多様な変形例を考慮しうる。
【００５３】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る有機半導体層を含む薄膜トランジスタは，平板ディスプレイ装置以外にも，電子ペーパ，スマートカード，ＲＦタグ，ロールアップディスプレイ，ＰＤＡのようなフレキシブルなディスプレイ画面が要求される電子装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】従来の技術に係る有機ＴＦＴの概略的な断面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ部分について，作動時の状態を示す概略的な断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係るＴＦＴを製造する過程を示す説明図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係るＴＦＴを製造する過程を示す説明図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態に係るＴＦＴを製造する過程を示す説明図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態に係るＴＦＴを製造する過程を示す説明図である。
【図２Ｅ】本発明の一実施形態に係るＴＦＴを製造する過程を示す説明図である。
【図２Ｆ】本発明の一実施形態に係るＴＦＴを製造する過程を示す説明図である。
【図３】酸化処理前後の試片に対する仕事関数変化を示す説明図である。
【図４】図２ＦのＢ部分についての部分拡大図である。
【図５】本発明の他の一実施形態に係るＴＦＴを備える有機電界発光ディスプレイ装置の概略的な部分断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１０      基板
１２０      ゲート電極
１３０      ゲート絶縁層
１５０      有機半導体層
１４０’ａ，１４０’ｂ      ソース／ドレイン電極酸化部
１４０ａ，１４０ｂ      ソース／ドレイン電極
１５０ａ，１５０ｂ      ソース／ドレイン領域
１５０ｃ      チャンネル領域
【図１Ａ】
2006005329.tif 000003
【図１Ｂ】
2006005329.tif 000004
【図２Ａ】
2006005329.tif 000005
【図２Ｂ】
2006005329.tif 000006
【図２Ｃ】
2006005329.tif 000007
【図２Ｄ】
2006005329.tif 000008
【図２Ｅ】
2006005329.tif 000009
【図２Ｆ】
2006005329.tif 000010
【図３】
2006005329.tif 000011
【図４】
2006005329.tif 000012
【図５】
2006005329.tif 000013