(57)【要約】【課題】生産効率が高い溶液プロセスによって製造することが可能で、形成後は高い耐溶剤性を有し、しかも均一な膜厚で形成されたゲート絶縁層を有する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を提供する。【解決手段】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、該ゲート絶縁層が、硬膜剤によって架橋されたゼラチンを含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。【選択図】なし【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、
該ゲート絶縁層が、硬膜剤によって架橋されたゼラチンを含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記ゲート絶縁層が、下記一般式（１）で表される化合物を用いて表面処理されたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。
一般式（１）
Ａ−Ｒ1
〔式中、Ａはアルデヒド基、Ｎ−メチロール基、エポキシ基、アルキルカルボニルオキシカルボニル基、アリールカルボニルオキシカルボニル基、ハロゲン置換カルボニル基、ビニルスルホニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、エチレンイミン−２−イル基、アルキルカルボジイミド基、アリールカルボジイミド基、イソオキサゾリル基、アルコキシシリル基、ハロゲン化シリル基から選ばれる、アミノ基と反応して結合を形成できる官能基を表し、Ｒ1は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基またはアルキルシリル基を表す。〕
【請求項３】
前記Ａがビニルスルホニル基であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記ゲート絶縁層が、下記一般式（２）で表される化合物を用いて表面処理されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【化１】
2008153259.tif 000009
〔式中、Ｌはアルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基またはアリーレン基を表し、Ｑは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｎまたはＰｂを表し、Ｒ2〜Ｒ4は、各々アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基またはアルキルシリル基を表し、互いに連結して環を形成していても良い。〕
【請求項５】
前記ＱがＳｉを表すことを特徴とする請求項１〜４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】
前記基体上に、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が、この順で積層されたボトムコンタクト構成を形成していることを特徴とする請求項１〜５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】
前記ソース電極パターン及びドレイン電極パターンが、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、形成された電極パターンであることを特徴とする請求項１〜６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】
前記バインダー樹脂がゼラチンであることを特徴とする請求項７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項９】
前記銀塩粒子がハロゲン化銀粒子であることを特徴とする請求項７または８に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項１０】
前記メッキ処理工程により形成される金属が、金であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項１１】
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項１〜１０のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタを製造するにあたり、
（ａ）ゲート電極パターン上に、銀塩粒子をゼラチン中に分散させた感光層を塗布によって形成する工程、
（ｂ）該感光層に対して露光工程及び現像処理を経て、金属銀パターンを得る工程、
（ｃ）該金属銀パターンに対してメッキ処理工程を経て、ソース電極パターン及びドレイン電極パターンを形成する工程、
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１３】
前記ゲート絶縁層の表面を、前記一般式（１）または（２）で表される化合物により表面処理する工程を有することを特徴とする請求項１２に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１４】
前記メッキ処理工程において、金メッキ処理が含まれることを特徴とする請求項１２または１３に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１５】
前記有機半導体材料を含有する半導体層を塗布によって形成する工程を有することを特徴とする請求項１２〜１４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、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）、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た電荷量が絶縁層と半導体層の界面に発生することができる。その結果、半導体層の導電性を変化させることができる。すなわち、ゲート電極に印加する電界よって、ソース電極から半導体層を介してドレイン電極へと流れる電流量を制御することができる。
【０００６】
このため、絶縁層の膜厚が一定でないと、半導体層に誘起する電荷量、すなわちソース・ドレイン電極間に流れる電流値がばらつくこととなる。また、極端にゲート絶縁層の膜厚が薄い部位があると、電界の集中が起きてゲート絶縁層が破壊されてしまうこともあるため、ゲート絶縁層の膜厚は、高い精度で均一に形成される必要がある。
【０００７】
従来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。
【０００８】
これらのＳｉ半導体、金属酸化物及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。さらにこれらの手法では、パターン形状を直接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している。
【０００９】
このような、真空プロセスによる層形成と、複雑な工程を有するパターニングを繰り返して各層を形成することで、従来のＴＦＴ素子は製造されている。
【００１０】
このため、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限界に近づいてきている。
【００１１】
また、Ｓｉ系半導体層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ため、ＴＦＴ基板は事実上ガラスに限定されている。
【００１２】
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、従来の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となってしまう。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。
【００１３】
そこで近年、有機半導体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。
【００１４】
半導体層をこれらの有機半導体材料で形成することができれば、低温での真空ないし低圧蒸着、あるいは塗布等の溶液プロセス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。
【００１５】
中でも、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できれば、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、製造コストの大幅な低減が可能であると期待される。
【００１６】
同様にゲート絶縁層についても、真空プロセスを用いない簡便なプロセスが可能な材料が検討されている。例えば、ゾルゲル法によって無機薄膜を塗布で形成する方法や、絶縁性の有機高分子を塗布で形成するといった方法が検討されているが、ゾルゲル法で絶縁性の高い薄膜を得るためには高温の熱処理が必要であり、プラスチック基板上に形成したいという目的に適していない。
【００１７】
また、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ポリイミド等の有機高分子を塗布・乾燥することでゲート絶縁層を形成するといった検討もなされているが、絶縁性が低いために耐久性が低かったり、絶縁性を高めるために厚い膜厚が必要とされてトランジスタの駆動電圧が高くなってしまったり、次工程（例えば有機半導体層の形成）で溶液プロセスを行う際にゲート絶縁層が溶解して特性が劣化するといった課題を有していた。
【００１８】
尚、一部のポリイミドでは、比較的薄膜でＴＦＴ駆動ができるという報告もあるが、ポリイミドは一般に不溶性の高分子材料であり、前駆体のポリアミック酸の溶液を塗布した後、やはり高温の熱処理でポリイミドへと変換することが必要であるため、プラスチック基板に形成するためには高価なエンジニアリングプラスチックを使用する必要があり、ガラス基板を用いるよりも高価となってしまうこともあり、好ましくない。
【００１９】
近年では、有機高分子を塗布した後、架橋反応を起こすことで有機高分子からなるゲート絶縁層の絶縁性・信頼性・耐溶剤性を高めようといった試みがなされている。
【００２０】
例えば、フェノール樹脂をメラミン系架橋剤で架橋したゲート絶縁膜が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、光酸発生剤および架橋剤を含有するポリビニルフェノールに対して紫外光を照射することで、架橋されたポリビニルフェノールをゲート絶縁層とした有機薄膜トランジスタが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００２１】
また、光酸発生剤と架橋剤を含有するポリビニルフェノールとポリ（Ｎ−（ヒドロキシフェニル）マレイミド）共重合体からなるゲート絶縁層に対して紫外光を照射することで、架橋されたゲート絶縁層を有する有機薄膜トランジスタが開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【００２２】
更にまた、ポリ珪皮酸ビニルからなる薄膜に対して紫外光を照射することによって起きる珪皮酸部位の２量化反応を利用して、架橋ポリマーとしたゲート絶縁膜が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。
【００２３】
しかし、上記特許文献１では１８０℃といった高温での焼成が架橋反応の完了に必要であり、汎用のプラスチックフィルム上に形成することは困難であり、特許文献２〜４では、紫外線照射による架橋反応を使用することで、ゲート絶縁層形成に必要な温度を１４０℃〜室温の範囲に低減させているが、ゲート絶縁層の塗布方式がスピンコートであり、大面積の基板に連続的に塗布する方式としては現実的でない等の問題点があった。
【００２４】
また、塗布する溶液の濃度が低濃度・低粘度であるため、溶媒が揮発するまでに振動や気流などの外乱があると膜厚が変動しやすく、結果として得られる有機薄膜トランジスタ素子のばらつきが大きくなってしまい、素子間のバラツキの少ない有機薄膜トランジスタ素子を得ることは困難であった。
【００２５】
このように、真空プロセスおよび高温のプロセスを使用せずに簡便な塗布プロセスで形成することができ、且つ、形成後は高い耐溶剤性を有し、しかも均一な膜厚を有するゲート絶縁層を形成可能な材料および製造方法は、いまだ知られていない。
【特許文献１】特開２００５−３５４０１２号公報
【特許文献２】国際公開第０５−２３８７６号パンフレット
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５−１２７３５５号明細書
【特許文献４】特開２００５−３０３２７０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、生産効率が高い溶液プロセスによって製造することが可能で、形成後は高い耐溶剤性を有し、しかも均一な膜厚で形成されたゲート絶縁層を有する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１〜１５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、
該ゲート絶縁層が、硬膜剤によって架橋されたゼラチンを含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【００２９】
２．前記ゲート絶縁層が、下記一般式（１）で表される化合物を用いて表面処理された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】
一般式（１）
Ａ−Ｒ1
〔式中、Ａはアルデヒド基、Ｎ−メチロール基、エポキシ基、アルキルカルボニルオキシカルボニル基、アリールカルボニルオキシカルボニル基、ハロゲン置換カルボニル基、ビニルスルホニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、エチレンイミン−２−イル基、アルキルカルボジイミド基、アリールカルボジイミド基、イソオキサゾリル基、アルコキシシリル基、ハロゲン化シリル基から選ばれる、アミノ基と反応して結合を形成できる官能基を表し、Ｒ1は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基またはアルキルシリル基を表す。〕
３．前記Ａがビニルスルホニル基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．前記ゲート絶縁層が、下記一般式（２）で表される化合物を用いて表面処理されたことを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【００３２】
【化１】
2008153259.tif 000002
【００３３】
〔式中、Ｌはアルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基またはアリーレン基を表し、Ｑは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｎまたはＰｂを表し、Ｒ2〜Ｒ4は、各々アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基またはアルキルシリル基を表し、互いに連結して環を形成していても良い。〕
５．前記ＱがＳｉを表す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。
【００３４】
６．前記基体上に、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が、この順で積層されたボトムコンタクト構成を形成し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。
【００３５】
７．前記ソース電極パターン及びドレイン電極パターンが、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、形成された電極パターンであることを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【００３６】
８．前記バインダー樹脂がゼラチンであることを特徴とする前記７に記載の有機薄膜トランジスタ。
【００３７】
９．前記銀塩粒子がハロゲン化銀粒子であることを特徴とする前記７または８に記載の有機薄膜トランジスタ。
【００３８】
１０．前記メッキ処理工程により形成される金属が、金であることを特徴とする前記７〜９のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【００３９】
１１．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１〜１０のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【００４０】
１２．前記１〜１１のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタを製造するにあたり、
（ａ）ゲート電極パターン上に、銀塩粒子をゼラチン中に分散させた感光層を塗布によって形成する工程、
（ｂ）該感光層に対して露光工程及び現像処理を経て、金属銀パターンを得る工程、
（ｃ）該金属銀パターンに対してメッキ処理工程を経て、ソース電極パターン及びドレイン電極パターンを形成する工程、
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。
【００４１】
１３．前記ゲート絶縁層の表面を、前記一般式（１）または（２）で表される化合物により表面処理する工程を有することを特徴とする前記１２に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【００４２】
１４．前記メッキ処理工程において、金メッキ処理が含まれることを特徴とする前記１２または１３に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【００４３】
１５．前記有機半導体材料を含有する半導体層を塗布によって形成する工程を有することを特徴とする前記１２〜１４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】
【００４４】
本発明により、均一な膜厚でゲート絶縁層を形成することができるため、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、および高温の熱処理工程などを用いない、生産効率が高くプラスチックフィルム上に形成することが可能な有機薄膜トランジスタ、およびその製造方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明においては、請求項１〜１０のいずれか１項に規定される構成により、キャリア移動度が高く、良好なＯＮ／ＯＦＦ特性を示し、且つ、閾値電圧が低い等、優れたトランジスタ特性を示す、有機薄膜トランジスタを提供し、併せて、該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。
【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。
【００４７】
以下、本発明の有機薄膜トランジスタの構成、次いで本発明の有機薄膜トランジスタを構成する各層の材料および製造方法の順に述べる。
【００４８】
《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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
具体的な素子の層構成例の一例を、以下、図１（ａ）〜（ｅ）に示す。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
図１（ｄ）、（ｆ）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。
【００５８】
図１（ｅ）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。
【００５９】
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（ｃ）、（ｆ）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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
《ゲート絶縁層》
本発明の有機薄膜トランジスタに係るゲート絶縁層について説明する。
【００６４】
本発明では、ゼラチンがゾルゲル転移によって均一な膜厚を有する高品位な絶縁膜を容易に形成可能な点、および公知の硬膜剤によって容易に耐溶剤性を付与できる特性を利用して、本発明の有機薄膜トランジスタのゲート絶縁層の形成材料として用いている。
【００６５】
有機薄膜トランジスタのゲート絶縁層（ゲート絶縁膜ともいう）に均一な膜厚を付与することに関して、種々検討する中で、本発明者らは、ゾルゲル転移特性を有するゼラチンに注目した。
【００６６】
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。
【００６７】
また、ゼラチン溶液の塗布後、成膜中の揮発成分が完全に揮発、乾燥するまでの間に、機械的振動および気流等の外乱によって膜厚の変化が起こりにくいため、均一な膜厚を必要とする、有機薄膜トランジスタのゲート絶縁層の形成材料として有用である。
【００６８】
更に、ゼラチンを用いてゲート絶縁層を形成する際には、従来公知の硬膜剤等の架橋剤の使用により、紫外線照射または高温の熱処理等の工程なしでゼラチン分子同士を架橋でき、絶縁性および耐溶剤性に優れたゲート絶縁層を形成することができる。
【００６９】
《ゼラチン》
本発明に係るゼラチンとしては、一般に牛骨、牛皮、豚皮等を原料として製造され、コラーゲンからの製造工程において、石灰等による処理を伴うアルカリ処理ゼラチンや塩酸等による処理を伴う酸処理ゼラチンがあり、塗布液の一成分として適用されるゼラチンはいずれでもよい。
【００７０】
これらのゼラチンの製法、性質等の詳細については、例えば、ＡｒｔｈｕｒＶｅｉｓ著，「Ｔｈｅ  Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｇｅｌａｔｉｎ」，１８７〜２１７頁，（１９６４），（Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ）、Ｔ．Ｈ．Ｊａｍｅｓ著，「Ｔｈｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓ」，４ｔｈ．ｅｄ．，５５頁，（１９７７），（Ｍａｃｍｉｌｌａｎ）、「にかわとゼラチン」，日本にかわゼラチン工業組合発行，（１９８７）、「写真工学の基礎  銀塩写真編」，１１９〜１２４頁，（コロナ社）等に記載されている。
【００７１】
ゼラチンは、ゼリー強度（ＰＡＧＩ法による）が２５０ｇ以上であることが好ましい。ゼラチンは、カルシウム含量（ＰＡＧＩ法による）が４０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、３０００ｐｐｍ以下であることが特に好ましい。
【００７２】
ゼラチンとしては、通常分子量１０万程度のアルカリ処理ゼラチン、酸処理ゼラチン、酸化処理したゼラチン、Ｂｕｌｌ．Ｓｏｃ．Ｓｃｉ．Ｐｈｏｔｏ．Ｊａｐａｎ．Ｎｏ．１６．Ｐ３０（１９６６）に記載されたような酵素処理ゼラチンを好ましく用いることができ、化学修飾ゼラチンを用いることも好ましい。当該化学修飾ゼラチンとしては、例えば、特開平５−７２６５８号公報、特開平９−１９７５９５号公報、特開平９−２５１１９３号公報等の各公報に記載のアミノ基を置換したゼラチンを挙げることができる。
【００７３】
ゼラチンは、メチオニン含有量が３０μｍｏｌ／ｇ未満であることが好ましく、２０μｍｏｌ／ｇ未満であることがより好ましく、０．１μｍｏｌ／ｇ〜１０μｍｏｌ／ｇであることが更に好ましい。
【００７４】
ゼラチン中のメチオニン含有量を３０μｍｏｌ／ｇ未満に低減するには、アルカリ処理ゼラチンの酸化剤による酸化処理が有効である。ゼラチンの酸化処理に用いることのできる酸化剤としては、例えば、過酸化水素、オゾン、ペルオキシ酸、ハロゲン、チオスルホン酸化合物、キノン類、有機過酸を挙げることができるが、過酸化水素を用いるのが最も好ましい。
【００７５】
ゼラチンのメチオニン含有量測定法については多くの文献がある。例えば、ジャーナル・オブ・フォトグラフィック・サイエンス第２８巻１１１頁、同４０巻１４９頁、同４１巻１７２頁、同４２巻１１７頁、ジャーナル・オブ・イメージング・サイエンス第３３巻１０頁、ジャーナル・オブ・イメージング・サイエンス・アンド・テクノロジー第３９巻３６７頁等が参考になる。
【００７６】
これら文献を参考することで、アミノ酸分析法、ＨＰＬＣ（Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｙ）法、ガスクロマトグラフィー法、銀イオン滴定法等でゼラチンのメチオニン含有量を測定することができる。
【００７７】
なお、有機薄膜トランジスタ素子としての移動度を算出するためには、絶縁膜の誘電率が必要となるが、ゼラチンの誘電率は２．６〜２．７の範囲であり、後述する硬膜処理等を行ってもほぼ同様の範囲である。
【００７８】
《ゼラチンと併用可能な、ゲート絶縁層形成材料》
ゲート絶縁層は、ゼラチンのほかにも種々の化合物を層状に形成して積層したり、ゼラチン層中に微粒子を分散させて用いることができる。
【００７９】
このような化合物のうち、無機物としては、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。
【００８０】
また、有機物としては、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、及びシアノエチルプルラン等を用いることもできる。
【００８１】
《ゲート絶縁層の形成方法》
本発明に係るゲート絶縁層の形成方法については、ゼラチン溶液の塗布に係る従来公知の塗布方法を適用することができ、例えば、ワイヤーバー等を用いてゼラチン溶液を基体（基板、支持体等）上に塗布することによって形成することが出来る。
【００８２】
ワイヤーバー塗布においては、溶液濃度およびワイヤーの太さを適宜選択することによって、容易に塗布膜の膜厚を制御することができる。なお、本発明に係るゲート絶縁層の膜厚としては一般に５０ｎｍ〜３μｍ、好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。
【００８３】
前述の通り、ゼラチンは冷却することにより容易にゲル化するため、ゼラチンを含有する溶液は、２５℃以上に加熱して塗布することが好ましい。より好ましくは、３０℃以上である。塗布した後は、形状を固定するために３０度以下、好ましくは２５度以下に冷却することで、ゼラチン薄膜をゲル化させ、薄膜の形状を容易に固定化することができる。
【００８４】
その後、後述する硬膜処理によって架橋・不溶化した後、加熱乾燥を行うことで、精度の良い膜厚でゼラチンからなる絶縁膜を得ることができる。
【００８５】
また、有機薄膜トランジスタの製造方法のところでも詳述するが、本発明者等が、ゲート絶縁層の構成材料としてゼラチンが有用であることを見出した結果、感光層の形成・露光・現像といった簡便なプロセスでゲート絶縁層およびソース電極パターン、ドレイン電極パターンを統合して形成できることを見出したことで、非常に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できるようになった。
【００８６】
《硬膜剤》
本発明に係る硬膜剤は、上記ゼラチンを硬膜させ、塗布膜の膨潤率、膜強度等をその量によって調整可能なものである。また、ゼラチン層の絶縁破壊電圧等の電気的特性を改善するといった効果も有している。
【００８７】
本発明に係る硬膜剤を用いて架橋されたゼラチンを含むゲート絶縁層は、均一な膜厚を有し、本発明の有機薄膜トランジスタの特性の安定化向上とともに、各素子の特性のバラツキを低減化するという効果がある。
【００８８】
本発明に係る硬膜剤としては、例えば、アルデヒド類（ホルムアルデヒド、グリオキザール、グルタールアルデヒド等）、ムコハロゲノ酸（ムコクロル酸、ムコフェノキシクロル酸等）、エポキシ化合物、活性ハロゲン化合物（２，４−ジクロロ−６−ヒドロキシ−ｓ−トリアジン等）、活性ビニル誘導体（１，３，５−トリアクリロイルヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、ビス（ビニルスルホニル）メチルエーテル、Ｎ，Ｎ′−メチレンビス（β−ビニルスルホニル（プロピオンアミド））等）エチレンイミン類、カルボジイミド類、メタンスルホン酸エステル類、イソオキサゾール類等の有機硬膜剤、クロム明ばん等の無機硬膜剤、米国特許第３，０５７，７２３号明細書、同３，３９６，０２９号明細書、同４，１６１，４０７号明細書等に記載の高分子硬膜剤等が挙げられる。これらの中でも、反応性の高いビニルスルホン系硬膜剤およびアクリルアミド系硬膜剤を用いることが好ましい。
【００８９】
本発明に係る硬膜剤は単独で用いられてもよいし、２以上組み合わせられて用いられてもよい。
【００９０】
《表面処理剤》
本発明に係るゲート絶縁層は表面処理剤によって処理されることが好ましい。
【００９１】
ゲート絶縁層に対して表面処理を行うことにより、ゲート絶縁層表面の表面エネルギーを低減することができ、その結果、ゲート絶縁層と有機半導体層の界面に発生するキャリヤトラップ密度が低減され、キャリア移動度を高めることができる。
【００９２】
尚、表面処理後の表面エネルギーを、純水に対する接触角で表すと、５０度以上が好ましく、７０度〜１７０度がより好ましく、９０度〜１３０度がさらに好ましい。
【００９３】
上記の接触角の範囲を有することにより、有機薄膜トランジスタ素子のキャリア移動度やｏｎ／ｏｆｆ比を著しく向上させ、また素子間の特性のバラツキを低減させることが出来る。なお接触角は、各種の接触角計（例えば、協和界面科学社製動的接触角計ＤＣＡ−ＶＺ等）を用いて測定することができる。
【００９４】
本発明に係る表面処理剤は、絶縁層を構成する主たる成分であるゼラチンと化学結合を形成しうる化合物であることが好ましい。ゼラチン表面には、活性な官能基としてアミノ基およびカルボン酸基を有しているが、アミノ基と反応する表面処理剤の方が、良好な半導体素子特性を得ることができるために好ましい。
【００９５】
このような効果を有する表面処理剤としては、一般式（１）で表される化合物が好ましく、該一般式（１）で表される化合物と従来公知の表面処理剤を併用してもよい。
【００９６】
一般式（１）
Ａ−Ｒ1
式中、Ａはアルデヒド基、Ｎ−メチロール基、エポキシ基、アルキルカルボニルオキシカルボニル基、アリールカルボニルオキシカルボニル基、ハロゲン置換カルボニル基、ビニルスルホニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、エチレンイミン−２−イル基、アルキルカルボジイミド基、アリールカルボジイミド基、イソオキサゾリル基、アルコキシシリル基、ハロゲン化シリル基から選ばれる、アミノ基と反応して結合を形成できる官能基を表す。
【００９７】
これらの置換基を有していることで、表面処理剤とゼラチン層との間に強固な結合を形成することができる。これらの官能基の中でも、アルデヒド基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニルスルホニル基が好ましいが、中でも好ましく用いられるのは、ビニルスルホニル基である。
【００９８】
Ｒ1は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基またはアルキルシリル基を表す。
【００９９】
一般式（１）において、Ｒ1で表されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等が挙げられる。
【０１００】
一般式（１）において、Ｒ1で表されるシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
【０１０１】
一般式（１）において、Ｒ1で表されるアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、２−ペンテニル基、イソプロペニル基等が挙げられる。
【０１０２】
一般式（１）において、Ｒ1で表されるアルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロパルギル基等が挙げられる。
【０１０３】
一般式（１）において、Ｒ1で表されるＲ1で表されるアリール基（芳香族炭化水素基ともいう）としては、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等が挙げられる。
【０１０４】
一般式（１）において、Ｒ1で表されるＲ1で表されるヘテロアリール基（芳香族複素環基ともいう）としては、例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、フタラジニル基等が挙げられる。
【０１０５】
一般式（１）において、Ｒ1で表されるＲ1で表されるアルキルシリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリシクロヘキシルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、シラトラン基等が挙げられる。
【０１０６】
上記一般式（１）において、Ｒ1で表される、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基またはアルキルシリル基は、各々、未置換でもよく、置換基を更に有していても良い。
【０１０７】
このような疎水性の置換基を有していることで、上記表面処理剤は前述の範囲に表面エネルギーを調整することができる。
【０１０８】
本発明において、疎水性の置換基とは、疎水性／親水性を表すパラメータであるＬｏｇＰが０以上の置換基であると定義され、好ましくは、ＬｏｇＰが２〜１０の範囲である。
【０１０９】
ＬｏｇＰは、通常ｎ−オクタノールと水への２つの溶媒系における物質の分配係数より求めることが出来るが、これらは化学領域増刊１２２号「薬物の構造活性相関」（南江堂）７３〜１０３頁に詳しく記載されている。
【０１１０】
また、近年ｌｏｇＰを計算により求める方法が提案されており、特に有用な方法として米国モレキュラーデザイン社（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）のソフトウェア「ＣＨＥＭＬＡＢ−II  Ｒｅｖｉｓｉｏｎ１０．０２」を挙げることが出来る。本発明でいうところのｌｏｇＰとはこのソフトウェア「ＣＨＥＭＬＡＢ−II  Ｒｅｖｉｓｉｏｎ１０．０２」を用いて計算された値を用いる。
【０１１１】
上記一般式（１）で表される化合物の中でも、特に好ましく用いられるのは、上記一般紙式（２）で表される化合物である。
【０１１２】
一般式（２）において、Ｌはアルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基またはアリーレン基を表す。アルキレン基としては、例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられる。
【０１１３】
一般式（２）において、Ｌで表されるシクロアルキレン基としては、例えば、シクロヘキサン−１，６−ジイル基等が挙げられる。
【０１１４】
アルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基、ペンテニレン基、１−メチルビニレン基、１−メチルプロペニレン基、２−メチルプロペニレン基、１−メチルペンテニレン基、３−メチルペンテニレン基、１−エチルビニレン基、１−エチルプロペニレン基、１−エチルブテニレン基、３−エチルブテニレン基等が挙げられる。
【０１１５】
アルキニレン基としては、例えば、エチニレン基、１−プロピニレン基、１−ブチニレン基、１−ペンチニレン基、１−ヘキシニレン基、２−ブチニレン基、２−ペンチニレン基、１−メチルエチニレン基、３−メチル−１−プロピニレン基、３−メチル−１−ブチニレン基等が挙げられる。
【０１１６】
アリーレン基としては、例えば、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｐ−フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、ナフチルナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基（例えば、３，３′−ビフェニルジイル基、３，６−ビフェニルジイル基等）、テルフェニルジイル基、クアテルフェニルジイル基、キンクフェニルジイル基、セキシフェニルジイル基、セプチフェニルジイル基、オクチフェニルジイル基、ノビフェニルジイル基、デシフェニルジイル基等が挙げられる。
【０１１７】
これらアルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基またはアリーレン基等は、各々未置換でもよく、更に置換基を有していても良い。
【０１１８】
一般式（２）において、Ｑは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｎまたはＰｂを表すが、中でも、好ましいのは、Ｓｉである。
【０１１９】
一般式（２）において、式中、Ｒ2〜Ｒ4は、各々アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基またはアルキルシリル基を表し、互いに連結して環を形成していても良い。
【０１２０】
以下、一般式（１）または一般式（２）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【０１２１】
【化２】
2008153259.tif 000003
【０１２２】
【化３】
2008153259.tif 000004
【０１２３】
上記一般式（１）または（２）で表される化合物の具体例として挙げられた各化合物等は、例えば、Ｎｅｗ  Ｊ．Ｃｈｅｍ．，２６巻（２００２）、１５１５頁、Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１１巻（１９９２）、２１６９頁、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５４巻（１９８９）、１９９７頁、およびＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，７０巻（２００５）、４８６５頁等を参考にして合成することができる。
【０１２４】
《ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極パターンの形成方法》
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つの電極パターンは、公知の電極形成方法のいずれであっても、制限なく用いることができる。
【０１２５】
例えば、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、および特開平１１−４３７８１号公報、特開２００３−１７９２３４号公報、国際公開第０４／７５２７９号パンフレット等に記載の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、ダイコート法等のウェットプロセスなどの各種の公知の方法で全面に導電性層を形成した後、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を挙げることができる。
【０１２６】
ウェットプロセスで作製可能な場合は、直接インクジェットによりパターニングしてもよいし、導電性インクまたはペーストを凸版、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。
【０１２７】
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、酸化すず、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。
【０１２８】
しかし好ましくは、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号公報などに記載されているような、銀塩を還元することによって導電性パターンを形成方法（以下、簡単に銀塩法とも称する）である。これらの手法においては、電極パターンを形成するにあたってゼラチンからなるバインダーを使用するため、ゼラチンからなる絶縁体層と電極パターン層を統合的に作製することができ、製造工程が簡略化されるといったメリットを有し、非常に効率の良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る。
【０１２９】
なお、銀塩から導電性パターンを形成する方法は公知であるが、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。
【０１３０】
以下、銀塩法による電極形成方法について述べる。
【０１３１】
《銀塩法による電極パターン形成》
銀塩法による電極パターン形成方法は、
（１）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する工程、
（２）上記感光層に対し、導電性パターンとしたい部分を露光する工程、
（３）上記露光された感光層に対し、未露光の部分を除去する現像工程、
（４）現像された導電性パターンをメッキ処理により導電性を向上させる工程、
を経ることによって、現像銀を核とする導電性パターンを得ることができるといった方法である。
【０１３２】
銀塩法は、感光性に優れる銀塩粒子から形成するために非常に高い精度を有する導電性パターンを形成することができるだけでなく、ロールトゥロールプロセスに適し、処理速度も速いため、製造速度に優れるといった特徴を有しており、好ましい。
【０１３３】
《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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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ＡｇＢｒを主体としたハロゲン化銀が好ましく用いられる。
【０１３６】
ここで、「ＡｇＢｒ（臭化銀）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ＡｇＢｒを主体としたハロゲン化銀粒子は、臭化物イオンのほかに沃化物イオン、塩化物イオンを含有していてもよい。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
使用するＰｄ化合物の例としては、ＰｄＣｌ4やＮａ2ＰｄＣｌ4等が挙げられる。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
《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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
ハロゲン化銀粒子として写真用ハロゲン化銀ゼラチン乳剤をもちいるためバインダー樹脂中、ゼラチンが最も好ましい。
【０１５６】
バインダーに用いるゼラチンは、前記ゲート絶縁層に用いるゼラチンと同一であることが好ましい。その結果、ソース・ドレイン電極パターン、およびゲート電極パターンを作製する際に同時にゲート絶縁層も形成されることとなり、工程が非常に簡素化される。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
《感光層の形成》
感光層（銀塩含有層）は、上記銀塩をバインダーによって乳化・分散させた溶液を塗布することによって形成する。
【０１６０】
銀塩およびバインダーを含有する溶液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。
【０１６１】
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、デイップコート法、スライド塗布法、バーコート法などの通常の塗布法、および前述のゼラチンからなるゲート絶縁層の塗布と同様の方法によって、基体上に、塗布することができる。
【０１６２】
《露光処理工程》
ついで銀塩含有層に対して、導電性パターンを形成したい部分に対して露光を行う。
【０１６３】
光源としては、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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
これらの中でも、陰極線（ＣＲＴ）を用いた走査露光で露光することが好ましい。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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
また、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合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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
《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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。なお、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、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。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公知の定着処理の技術を用いることができる。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
本発明における現像処理後の階調は、特に限定されないが、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。
【０１７７】
《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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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、めっき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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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めっき、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。
【０１８２】
尚、銀塩写真分野においては「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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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、無電界めっき処理を行うことができる。
【０１８７】
無電解メッキ法による電極の形成方法に関しては、特開２００４−１５８８０５（旭化成）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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
なお、無電界めっきを行った後に電界めっきを行うと、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。
【０１９２】
本発明における電界メッキの方法としては、従来公知の方法を用いることができる。なお、本工程の電界メッキに用いられる金属としては、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、白金、金、銀、銅から選ばれる金属を用いることが好ましい。中でも好ましくは金を用いて電界メッキを行うことである。
【０１９３】
電気メッキによって得られる電極パターンの膜厚は、メッキ浴中に含まれる金属濃度、浸漬時間、或いは、電流密度などを調整することでコントロールすることができる。
【０１９４】
《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。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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
《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ている。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。
【０１９８】
バインダー層をそのままゲート絶縁層として用いる場合には、架橋処理を行う。バインダー層を架橋する場合は、前記各種の硬膜剤を用いることで、溶解・変形等を防ぐことができる。
【０１９９】
また、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。
【０２００】
《電極の表面処理》
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配向膜等が好適に用いられる。
【０２０１】
《有機半導体材料》
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。
【０２０２】
有機半導体材料は、ゲート電極に印加される電界に応じて導電性が変化する必要があるため、有機半導体材料の性能の指標としては、移動度およびＯＮ／ＯＦＦ比が重要である。
【０２０３】
その用途に応じて必要とされる移動度およびＯＮ／ＯＦＦ比は変化するが、例えば、電子ペーパーのような用途においては、キャリア移動度は０．０１ｃｍ2／Ｖｓｅｃ〜１．０ｃｍ2／Ｖｓｅｃの範囲であることが好ましく、ＯＮ／ＯＦＦ比としては１．０×１０5〜１．０×１０7の範囲であることが好ましい。このような範囲とすることで十分な速度でディスプレイを駆動することができ、またディスプレイに良好な階調を付与することができる。
【０２０４】
このような要求を満たす有機半導体材料であれば、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。
【０２０５】
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等の化合物、及びこれらの誘導体や前駆体が挙げられる。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
以下に、本発明の有機薄膜トランジスタアレイ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。
【０２１１】
【化４】
2008153259.tif 000005
【０２１２】
【化５】
2008153259.tif 000006
【０２１３】
本発明に係る有機半導体材料を有機薄膜トランジスタの半導体層を形成するには、公知の方法で形成することができ、例えば、真空蒸着、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）、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、スパッター法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、レーザ蒸着、電子ビーム蒸着、電着、スピンコート、ディップコート、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法、およびＬＢ法等、またスクリーン印刷、インクジェット印刷、ブレード塗布などの方法を挙げることができる。
【０２１４】
しかし生産性の観点から、適切な溶媒に溶解し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。
【０２１５】
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、ｏ−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、ｍ−クレゾール等の芳香族系溶媒、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。
【０２１６】
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、シクロヘキサン、トルエン等が好ましい。
【０２１７】
本発明の有機薄膜トランジスタは、後述する有機半導体材料を半導体層に用いることが好ましい。前記半導体層は、これらの有機半導体材料を含有する溶液または分散液を塗布することにより形成することが好ましい。また、カーボンナノチューブを半導体材料として用いる際には、特開２００６−２７９６１号公報に記載されているような、ゼラチン溶液に分散して塗布するといった方法も好ましく用いることができる。
【０２１８】
これら有機半導体層の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は、有機半導体層の膜厚に大きく左右される場合が多く、その膜厚は、有機半導体により異なるが、一般に１μｍ以下、特に１０ｎｍ〜３００ｎｍが好ましい。
【０２１９】
《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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
《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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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】
【０２２５】
以下、実施例および比較例の有機薄膜トランジスタアレイを作製するが、本発明はこれらに限定されない。
【０２２６】
なお、実施例・比較例共に、トランジスタアレイはボトムゲート・ボトムコンタクト型でＷ／Ｌ＝２５０μｍ／５０μｍ、ゲート絶縁膜の厚み＝５００μｍである薄膜トランジスタ素子を１０個有しているようなアレイとなるように作製した。
【０２２７】
また、実施例で用いた化合物の構造を下記に示す。
【０２２８】
【化６】
2008153259.tif 000007
【０２２９】
実施例１
《有機薄膜トランジスタアレイ１の作製》：比較例
前記特許文献４の実施例１を参考として、比較の有機薄膜トランジスタアレイ１を作製した。
【０２３０】
厚み１００μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（以下ＰＥＴフィルム）基板とし、１２Ｗ・分／ｍ2のコロナ放電により親水性処理を施した後、このＰＥＴフィルム上を幅１．２ｍｍのシャドーマスクで覆い、真空蒸着機（アルバック社製「ＥＸ−４００」）にて、真空度を０．１３ｍＰａとして、アルミニウムを１０００Åの厚さで蒸着することによりゲート電極を形成した。
【０２３１】
この上に、５質量％濃度でクロロホルムに溶解させ、０．２μｍのフィルターで濾過したポリ桂皮酸ビニル（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、重量平均分子量２００，０００）溶液をワイヤーバーで塗布し、乾燥させた後、紫外線を照射量３００ｍＪ／ｃｍ2で照射して架橋反応を行い、ゲート絶縁層を形成した。
【０２３２】
得られたゲート絶縁膜の表面粗さ（Ｒａ）を、セイコーインスツルメンツ社製原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）ＳＰＡ４００を用いて測定したところ、中心線平均粗さは１８ｎｍであった。
【０２３３】
尚、上記の表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４に記載されている定義、測定方法を用いて得られたものです。
【０２３４】
次いで、このゲート絶縁層上に、ソース電極及びドレイン電極を形成するため前記のチャネル形状を有するシャドーマスクで覆い、クロムを５ｎｍ、金を５０ｎｍの厚さで蒸着し、ソース電極およびドレイン電極パターンを作製した。
【０２３５】
引き続いて、有機半導体材料（１）を１．０質量％でトルエンに溶解し、前記ソース電極およびドレイン電極が対向したチャネル部を完全に覆うように、窒素雰囲気下、室温においてナリシゲ社製マイクロインジェクターＩＭ３００を用いて塗布した。
【０２３６】
《電解効果移動度の測定》
得られた有機薄膜トランジスタアレイのそれぞれのトランジスタ素子について、半導体パラメーターアナライザー（Ａｇｉｌｅｎｔ社製４１５５）を用いて、ソース−ドレイン間電圧を５０Ｖ、ゲート電圧を−５０Ｖから＋３０Ｖまで掃引した時の電圧−電流曲線から電界効果移動度を算出した。
【０２３７】
電界効果移動度を算出した結果、１０個の素子の平均移動度は０．０３６ｃｍ2／Ｖｓ、及び移動度のバラツキは前記平均値から±８０％の範囲内であった。
【０２３８】
《有機薄膜トランジスタアレイ２の作製》：本発明
有機薄膜トランジスタアレイ１の作製において、構成を表１に記載のようにした以外は同様にして、有機薄膜トランジスタアレイ２を作製した。
【０２３９】
《下引き層の形成》
下記の下引き塗布液Ｂ−１を、前記で作成したゲート電極を形成したＰＥＴフィルム上に乾燥膜厚０．４μｍになるように塗布した。
【０２４０】
《下引き塗布液Ｂ−１》
ブチルアクリレート３０質量％、ｔ−ブチルアクリレート２０質量％、スチレン２５質量％、２−ヒドロキシエチルアクリレート２５質量％の共重合体ラテックス液（固形分３０％）                                                                ５０ｇ
化合物（ＵＬ−１）                                                ０．２ｇ
ヘキサメチレン−１，６−ビス（エチレン尿素）                    ０．０５ｇ
水で仕上げる                                                  １０００ｍｌ
《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》
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となるように前記下引き済みＰＥＴフィルム支持体上に遮光下でワイヤーバーで塗布し、乾燥させた。
【０２４１】
《ゲート電極形成用乳剤Ｍ−１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（Ｍ１Ａ液）及び（Ｍ１Ｂ液）を銀電位（ＥＡｇ）＝８５ｍＶ、ｐＨ＝５．８に制御しつつ同時添加し、さらに下記（Ｍ１Ｃ液）及び（Ｍ１Ｄ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。
【０２４２】
（Ｍ１Ａ液）
臭化カリウム                                                      １０４ｇ
沃化カリウム                                                      ３．０ｇ
水を加えて                                                    １３００ｍｌ
（Ｍ１Ｂ液）
硝酸銀                                                            １５０ｇ
水を加えて                                                    １３６０ｍｌ
（Ｍ１Ｃ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
（Ｍ１Ｄ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。
【０２４３】
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Ｍ１Ｅを得た。
【０２４４】
このハロゲン化銀乳剤Ｍ１Ｅ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整し、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−１とした。
【０２４５】
（ゲート絶縁層、およびソース電極パターン、ドレイン電極パターンの形成）
前記電極形成用乳剤Ｍ−２が塗布されたＰＥＴフィルムに、レーザー波長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、前記の電極パターンを有するマスクを介して露光した。
【０２４６】
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分間の乾燥を行い、さらに架橋剤（Ｃ−１）を用い、架橋処理を行った。架橋処理終了後、さらに下記の無電解金メッキ溶液Ｐ−１で４５℃３分間の処理を行い、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って、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。
【０２４７】
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。
【０２４８】
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を有する、硬膜ゼラチンからなるゲート絶縁層が得られた。なおこのゲート絶縁層の中心線表面粗さは２．４ｎｍであった。
【０２４９】
（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
（架橋剤Ｃ−１）
純水                                                            ７５０ｍｌ
グルタルアルデヒド                                                  １５ｇ
（無電解金メッキ溶液Ｐ−１）
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
《有機半導体層の形成および有機薄膜トランジスタアレイの評価》
有機半導体材料（１）を０．１質量％でトルエンに溶解し、前記ソース電極およびドレイン電極が対向したチャネル部を完全に覆うように、窒素雰囲気下、室温においてナリシゲ社製マイクロインジェクターＩＭ３００を用いて塗布した。
【０２５０】
得られた有機薄膜トランジスタアレイのそれぞれのトランジスタ素子について、同様に電界効果移動度を算出した結果、１０個の素子の平均移動度は０．０３４ｃｍ2／Ｖｓ、及び移動度のバラツキは前記平均値から±４５％の範囲内であり、良好な移動度を有する有機薄膜トランジスタアレイを低いバラツキで作製することができた。
【０２５１】
《有機薄膜トランジスタアレイ３の作製》：本発明
以下のようにして本発明の有機薄膜トランジスタ３を作製した。
【０２５２】
厚み１００μｍのＰＥＴフィルム上に、１２Ｗ・ｍｉｎ／ｍ2のコロナ放電により親水性処理を施した後、前記の下引き塗布液Ｂ１を、有機薄膜トランジスタアレイ２の作製と同様の条件で塗布した。
【０２５３】
《ゲート電極パターンの形成》
ついで、上記下引き層を形成したＰＥＴフィルム上に、前記電極形成用乳剤Ｍ−１を実施例１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。
【０２５４】
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。
【０２５５】
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。
【０２５６】
《ゲート絶縁層、電極パターンの形成》
ついで、上記ゲート電極パターンを形成したＰＥＴフィルム上に、さらに前記電極形成用乳剤Ｍ−１を塗布し、ＣＴＰセッターを用いた露光時のパターンをソース・ドレイン電極パターンに変更した以外は上記ゲート電極パターンの形成時と同様の処理を行い、現像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、およびゼラチンからなるゲート絶縁膜を形成した。
【０２５７】
この時点での中心線平均粗さは１．２ｎｍであった。
【０２５８】
（ゲート絶縁膜の表面処理）
上記で作製した有機薄膜トランジスタアレイ基板を、例示化合物１１の１０ｍｍｏｌ／Ｌエタノール溶液中で６０℃１０分間の処理を行った後、６０℃の純水、次いで３０℃のイソプロパノールで洗浄した。
【０２５９】
《有機半導体層の形成および有機薄膜トランジスタアレイの評価》
有機半導体材料（１）を０．１質量％でトルエンに溶解し、前記ソース電極およびドレイン電極が対向したチャネル部を完全に覆うように、窒素雰囲気下、室温においてナリシゲ社製マイクロインジェクターＩＭ３００を用いて塗布した。
【０２６０】
得られた有機薄膜トランジスタアレイのそれぞれのトランジスタ素子について、同様に電界効果移動度を算出した結果、１０個の素子の平均移動度は０．０５５ｃｍ2／Ｖｓ、及び移動度のバラツキは前記平均値から±３５％の範囲内であり、良好な移動度を有する有機薄膜トランジスタアレイを低いバラツキで作製することができた。
【０２６１】
《有機薄膜トランジスタアレイ４の作製》：本発明
有機薄膜トランジスタアレイ２の工程において、ゲート絶縁膜の表面処理剤として、例示化合物例１１に代えて例示化合物１３に代えた以外は、同様にして有機薄膜トランジスタアレイ４を作製し、同様に評価した。
【０２６２】
１０個の素子の平均移動度は０．０７２ｃｍ2／Ｖｓ、及び移動度のバラツキは前記平均値から±３０％の範囲内であり、良好な移動度を有する有機薄膜トランジスタアレイを低いバラツキで作製することができた。
【０２６３】
《有機薄膜トランジスタアレイ５の作製》
有機薄膜トランジスタアレイ２の工程において、ゲート絶縁膜の表面処理剤として、例示化合物例１１に代えて例示化合物３４に代えた以外は、同様にして有機薄膜トランジスタアレイ５を作製し、同様に評価した。
【０２６４】
１０個の素子の平均移動度は０．０８９ｃｍ2／Ｖｓ、及び移動度のバラツキは前記平均値から±３０％の範囲内であり、良好な移動度を有する有機薄膜トランジスタアレイを低いバラツキで作製することができた。
【０２６５】
《有機薄膜トランジスタアレイ６の作製》
有機薄膜トランジスタアレイ４の工程において、有機半導体材料（１）を有機半導体材料（２）に代えた以外は、同様にして有機薄膜トランジスタアレイ６を作製し、同様に評価した。
【０２６６】
１０個の素子の平均移動度は０．１８ｃｍ2／Ｖｓ、及び移動度のバラツキは前記平均値から±２５％の範囲内であり、良好な移動度を有する有機薄膜トランジスタアレイを低いバラツキで作製することができた。
【０２６７】
得られた結果を下記の表１に示す。
【０２６８】
【表１】
2008153259.tif 000008
【０２６９】
表１から、比較に比べて、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であることが判る。
【図面の簡単な説明】
【０２７０】
【図１】本発明に係る有機ＴＦＴの構成例を示す図である。
【図２】本発明の有機ＴＦＴの概略等価回路図の１例である。
【符号の説明】
【０２７１】
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
【図１】
2008153259.tif 000010
【図２】
2008153259.tif 000011