(57)【要約】【課題】特性に優れ、かつ、特性が経時的に劣化するのを防止し得る電子デバイス、および、かかる電子デバイスを備える電子機器を提供すること。【解決手段】薄膜トランジスタ１は、互いに分離して設けられたソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂと、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの表面に形成された中間層６０と、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを覆い、かつ、中間層６０と接触するように設けられた有機半導体層３０と、有機半導体層３０上に設けられたゲート絶縁層４０と、ゲート絶縁層４０上に設けられたゲート電極５０とを有する。中間層６０は、親水部と、該親水部よりも疎水性を示す疎水部とが連結した重合物を主材料として構成され、前記重合物は、中間層６０中において、前記親水部をソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂ側に、前記疎水部を有機半導体層３０側にして配向している【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として無機材料で構成される無機物層と、主として有機材料で構成される有機物層と、前記無機物層と前記有機物層との間に、これらの双方に接触するように設けられた中間層とを有する電子デバイスであって、
前記中間層は、親水部と、該親水部よりも疎水性を示す疎水部とが連結した重合物を主材料として構成され、
前記重合物は、前記中間層中において、前記親水部を前記無機物層側に、前記疎水部を前記有機物層側にして配向していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記重合物は、複数の前記疎水部と、複数の前記親水部とが任意の順序で連結したランダム共重合体である請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記重合物は、前記疎水部と、前記親水部との数がほぼ等しい請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記重合物は、その重量平均分子量が、１０００００以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記重合物は、前記疎水部の一部が前記有機物層中に埋入している請求項１ないし４のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記中間層は、その平均膜厚が、０．１〜１．０μｍである請求項１ないし５のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記親水部は、前記無機材料と反応しても、前記無機物層の特性が実質的に変化しないもので構成される請求項１ないし６のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記親水部は、金属塩を含まない請求項７に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記親水部は、第１級〜第３級アミノ基、フェノール基を除く水酸基、エーテル基、カルボキシル基およびスルホン酸基のうちの少なくとも１つを含む請求項８に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記親水部は、炭素原子と酸素原子との間で形成された非共有電子対を少なくとも１つ有する請求項７ないし９のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１１】
前記疎水部は、前記有機材料と実質的に反応しないもので構成される請求項１ないし１０のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１２】
前記疎水部は、主としてアルキル基で構成される請求項１１に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
前記疎水部は、分枝鎖を有し、該分枝鎖が主として前記アルキル基で構成される請求項１２に記載の電子デバイス。
【請求項１４】
前記無機物層は、一対の電極であり、前記有機物層は、主として有機半導体材料で構成される有機半導体層であり、
前記中間層は、前記一対の電極のうちの少なくとも一方と接触するように設けられている請求項１ないし１３のいずれかに記載の電子デバイス。
【請求項１５】
前記一対の電極が、それぞれ、ソース電極およびドレイン電極を構成し、さらに、前記有機物層に電界をかけるゲート電極を備える有機薄膜トランジスタであり、
前記中間層は、前記ソース電極および前記ドレイン電極の双方に接触するように個別に設けられている請求項１４に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の電子デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無機半導体材料を用いた薄膜トランジスタを置き換え得るデバイスとして、有機半導体材料を用いた有機薄膜トランジスタが注目されている（例えば、特許文献１参照。）。
このような有機薄膜トランジスタでは、ソース電極およびドレイン電極に接触するようにして、有機半導体層が設けられている。
【０００３】
一般に、ソース電極およびドレイン電極は、金属材料（無機材料）で構成され、有機半導体層が有機半導体材料で構成されているため、これらの層同士が接触する界面付近において、金属材料と有機半導体材料との結合力が低いことに起因して、ソース電極およびドレイン電極と有機半導体層との間で密着性が十分に得られず、これらの電極と有機半導体層との間で十分な導通が得られないという問題がある。
【０００４】
さらに、金属材料は、活性（有機物との反応性）が高いため、これらの電極と前記有機半導体材料との間で反応が生じ、有機半導体材料が変質・劣化し、その結果、薄膜トランジスタの特性が経時的に劣化するという問題もある。
前記電極と前記有機半導体層との間に主としてカップリング剤で構成される中間層を形成することにより、上述したような問題を解決することが試みられている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
かかる構成の中間層を設けることにより、前記電極と前記有機半導体層とが直接接触すること、さらには薄膜トランジスタ製造時における、前記電極と前記有機半導体層との密着性を向上させ得ることが判ったが、経時的な密着性を十分に向上させるには至っていない。
特に、このことは、薄膜トランジスタが酸素含有雰囲気下に晒されている場合に顕著に認められることが判ってきた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６７８２号公報
【特許文献２】特開２００６−１３５１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、特性に優れ、かつ、特性が経時的に劣化するのを防止し得る電子デバイス、および、かかる電子デバイスを備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の電子デバイスは、主として無機材料で構成される無機物層と、主として有機材料で構成される有機物層と、前記無機物層と前記有機物層との間に、これらの双方に接触するように設けられた中間層とを有する電子デバイスであって、
前記中間層は、親水部と、該親水部よりも疎水性を示す疎水部とが連結した重合物を主材料として構成され、
前記重合物は、前記中間層中において、前記親水部を前記無機物層側に、前記疎水部を前記有機物層側にして配向していることを特徴とする。
これにより、特性に優れ、かつ、特性が経時的に劣化するのを防止し得る電子デバイスが得られる。
【０００９】
本発明の電子デバイスでは、前記重合物は、複数の前記疎水部と、複数の前記親水部とが任意の順序で連結したランダム共重合体であることが好ましい。
これにより、中間層中において、無機物層側に配向する親水部と、有機物層側に配向する疎水部とを偏在させることなく、ほぼ均一に分散させることができる。その結果、無機物層および有機物層と、中間層との密着性が局所的に低下することなく、無機物層と有機物層との間に中間層を形成することができる。
【００１０】
本発明の電子デバイスでは、前記重合物は、前記疎水部と、前記親水部との数がほぼ等しいことが好ましい。
これにより、親水部と疎水部とを、ランダム共重合体中において偏在することなくより均一に分布させることができる。
本発明の電子デバイスでは、前記重合物は、その重量平均分子量が、１０００００以下であることが好ましい。
重合物の重量平均分子量をかかる範囲内に設定することにより、例えば、液相プロセスを用いて中間層を形成する際に、中間層を形成するために用いる溶液の溶媒の選択性が広がるとともに、有機半導体層を形成する際に、中間層が、その上面に供給された有機半導体層を形成するための溶液により必要以上に膨潤または溶解してしまうのを確実に防止することができる。
【００１１】
本発明の電子デバイスでは、前記重合物は、前記疎水部の一部が前記有機物層中に埋入していることが好ましい。
これにより、有機物層と中間層との密着性がさらに向上して、中間層と有機物層との間におけるキャリアの受け渡しをより円滑に行うことができる。
本発明の電子デバイスでは、前記中間層は、その平均膜厚が、０．１〜１．０μｍであることが好ましい。
かかる範囲内に中間層の膜厚を設定することにより、中間層を重合物で構成される親水性表面と疎水性表面を示す膜とすることができる。
【００１２】
本発明の電子デバイスでは、前記親水部は、前記無機材料と反応しても、前記無機物層の特性が実質的に変化しないもので構成されることが好ましい。
これにより、中間層と無機物層との界面付近における、中間層および無機物層の変質・劣化を確実に防止することができる。
本発明の電子デバイスでは、前記親水部は、金属塩を含まないことが好ましい。
これにより、親水部から金属イオンが解離することによる中間層および無機物層の変質・劣化を確実に防止することができる。
【００１３】
本発明の電子デバイスでは、前記親水部は、第１級〜第３級アミノ基、フェノール基を除く水酸基、エーテル基、カルボキシル基およびスルホン酸基のうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。
これらの基を含む親水部を選択することにより、親水部は、中間層中において、確実に無機物層側に配向することとなる。
【００１４】
本発明の電子デバイスでは、前記親水部は、炭素原子と酸素原子との間で形成された非共有電子対を少なくとも１つ有することが好ましい。
親水部をかかる構成とすることにより、この非共有電子対すなわち親水部を介したキャリアの受け渡しが円滑に行われることとなり、無機物層と有機物層との間における導通をより確実に得ることができる。
【００１５】
本発明の電子デバイスでは、前記疎水部は、前記有機材料と実質的に反応しないもので構成されることが好ましい。
疎水部としてかかる構成のものを選択することにより、中間層と有機物層との界面付近における、中間層および有機物層の変質・劣化を確実に防止することができる。
本発明の電子デバイスでは、前記疎水部は、主としてアルキル基で構成されることが好ましい。
アルキル基は、有機材料との反応性に乏しく、疎水性の高い置換基であることから、疎水部を主としてアルキル基で構成することにより、疎水部にアルキル基としての特性を好適に付与することができる。すなわち、疎水部を有機材料との反応性に乏しく、優れた疎水性を発揮するものとすることができる。
【００１６】
本発明の電子デバイスでは、前記疎水部は、分枝鎖を有し、該分枝鎖が主として前記アルキル基で構成されることが好ましい。
かかる構成の疎水部を選択することにより、疎水部にアルキル基としての特性をより好適に発揮させることができる。
本発明の電子デバイスでは、前記無機物層は、一対の電極であり、前記有機物層は、主として有機半導体材料で構成される有機半導体層であり、
前記中間層は、前記一対の電極のうちの少なくとも一方と接触するように設けられていることが好ましい。
本発明の電子デバイスは、各種のものに適用可能であるが、かかる構成の電子デバイスに適用するのが好適である。
【００１７】
本発明の電子デバイスでは、前記一対の電極が、それぞれ、ソース電極およびドレイン電極を構成し、さらに、前記有機物層に電界をかけるゲート電極を備える有機薄膜トランジスタであり、
前記中間層は、前記ソース電極および前記ドレイン電極の双方に接触するように個別に設けられていることが好ましい。
本発明の電子デバイスは、各種のものに適用可能であるが、かかる構成の電子デバイスに適用するのが好適である。
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の電子デバイスおよび電子機器について、図示の好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の電子デバイスを薄膜トランジスタに適用した場合を代表に説明する。
図１は、本発明の電子デバイスを薄膜トランジスタに適用した場合の第１実施形態を示す概略図（図１中（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図）、図２および図３は、それぞれ、図１に示す薄膜トランジスタの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図１（ａ）、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１９】
図１に示す薄膜トランジスタ１は、トップゲート型の薄膜トランジスタであり、互いに分離して設けられたソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂと、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを覆うように設けられた有機半導体層３０と、有機半導体層３０を覆うように設けられたゲート絶縁層４０と、ゲート絶縁層４０上のソース電極２０ａとドレイン電極２０ｂとの間に対応する領域に設けられたゲート電極５０とを有し、基板１０上に設けられている。
【００２０】
以下、各部の構成について、順次説明する。
基板１０は、薄膜トランジスタ１を構成する各層（各部）を支持するものである。
基板１０には、例えば、ガラス基板、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）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリイミド（ＰＩ）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）、石英基板、シリコン基板、金属基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。
【００２１】
薄膜トランジスタ１に可撓性を付与する場合には、基板１０には、プラスチック基板、あるいは、薄い（比較的膜厚の小さい）金属基板が選択される。
基板１０上には、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂ（一対の電極）が設けられている。すなわち、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂは、ほぼ同一平面上に個別に設けられている。
【００２２】
ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの構成材料としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａまたはこれらを含む合金のような金属材料（無機材料）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの構成材料としては、それぞれ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉまたはこれらを含む合金を主とするものが好ましい。これらのものは、後述する中間層６０の主材料として含まれる重合物を構成する親水部Ａと親和性が高い材料であることから好ましい。また、これらのものは、比較的仕事関数が大きいため、後述するように、有機半導体層３０がｐ型である場合には、ソース電極２０ａをこれらの材料で構成することにより、有機半導体層３０への正孔（キャリア）の注入効率を向上させることができる。
【００２３】
なお、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、１０〜２０００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
これらのソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂ（以下、これらを総称して「電極２０」と言うことがある。）の表面には、すなわち、電極２０と後述する有機半導体層（有機物層）３０との間には、それぞれ、中間層（受容層）６０が形成されている。
【００２４】
ここで、この中間層６０の形成を省略すると、電極２０と有機半導体層３０とが直接接触することとなる。これらの電極２０および有機半導体層３０は、それぞれ、前述したような金属材料（無機材料）および後述するような有機半導体材料（有機材料）により構成されている。
そのため、電極２０と有機半導体層３０とが接触する界面において、金属材料と有機半導体材料とが直接接触することとなる。一般的に、異種の材料同士の相互作用よりも同種の材料同士の相互作用が大きいため、前記界面において、金属材料と有機半導体材料とが接触すると、これらの材料同士の間で界面張力が生じることに起因して、材料同士の間の距離が大きくなる。すなわち、材料同士の結合力が低くなる。そのため、電極２０と有機半導体層３０との間に十分な密着性が得られなくなり、その結果、電極２０と有機半導体層３０との間において、その抵抗値が大きくなり、キャリアの受け渡しが円滑に行われなくなるという問題が生じる。
【００２５】
さらに、有機半導体層３０を構成する有機半導体材料と、電極２０を構成する金属材料との間で反応が生じることに起因して、有機半導体層３０および電極２０が変質・劣化し、その結果、薄膜トランジスタ１の特性が経時的に劣化するという問題も生じる。
これに対して、薄膜トランジスタ１（本発明の電子デバイス）は、電極２０と有機半導体層３０との間（電極２０の表面）に、これらの双方に接触するように設けられた中間層６０を有する。
【００２６】
すなわち、薄膜トランジスタ１は、電極２０と有機半導体層３０との間に、親水部Ａと、この親水部Ａよりも疎水性を示す疎水部Ｂとが連結した重合物（以下、単に「重合物」ということもある。）を主材料として構成する中間層６０を有する。そして、この中間層６０中において、重合物は、親水部Ａを電極（無機物層）２０側に、疎水部Ｂを有機半導体層３０側にして配向している。
【００２７】
ここで、電極２０側に配向している親水部Ａは、後述するような親水性を示す化合物が選択されることから、電極２０を構成する金属材料すなわち無機系の材料に対して優れた親和性を発揮する。その結果、中間層６０と電極２０との間の距離を小さくすることができ、これら同士の間に十分な密着性を得ることができる。これにより、中間層６０と電極２０との間におけるキャリア（正孔）の受け渡しが円滑に行われることとなる。
【００２８】
また、有機半導体層３０側に配向している疎水部Ｂは、後述するような親水部Ａよりも疎水性を示す化合物が選択されることから、有機半導体層３０を構成する有機半導体材料すなわち有機系の材料に対して優れた親和性を発揮する。その結果、中間層６０と有機半導体層３０との間の距離を小さくすることができ、これら同士の間に十分な密着性を得ることができる。これにより、中間層６０と有機半導体層３０との間におけるキャリア（正孔）の受け渡しが円滑に行われることとなる。
【００２９】
これらのことから、かかる構成の中間層６０を電極２０と有機半導体層３０との間に設けることにより、中間層６０を介した電極２０と有機半導体層３０との間におけるキャリアの受け渡しが円滑に行われ、電極２０および有機半導体層３０間の導通を確実に得ることができる。
さらに、中間層６０を設けることにより、電極２０と有機半導体層３０とが直接接触することが防止される。これにより、有機半導体材料と金属材料（無機材料）との間で反応が生じることが防止され、電極２０および有機半導体層３０の変質・劣化を防止することができる。その結果、薄膜トランジスタ１の特性が経時的に劣化するのを好適に防止することができる。
【００３０】
ここで、中間層６０中に含まれる重合物は、少なくとも１つの親水部Ａと、少なくとも１つの疎水部Ｂとが連結したものであれば低分子であっても、高分子であってもよく、例えば、親水部Ａおよび疎水部Ｂがともにモノマーが連結（重合反応）することにより得られたものである場合、一般式：Ａ−Ｂで表されるダイマー、一般式：Ａ−Ｂ−ＡやＡ−Ａ−Ｂで表されるトリマー、複数の親水部Ａが連結した親水性高分子と、複数の疎水部Ｂが連結した疎水性高分子とが連結したブロック共重合体、および、複数の親水部Ａと複数の疎水部Ｂとが任意の順序で（ランダムに）連結したランダム共重合体等が挙げられる。
【００３１】
重合物は、これらの中でも、前記ランダム共重合体であるのが好ましい。中間層６０に含まれる重合物を前記ランダム共重合体を主材料として構成することにより、ランダム共重合体中すなわち中間層６０中において、電極２０側に配向する親水部Ａと、有機半導体層３０側に配向する疎水部Ｂとを偏在させることなく、ほぼ均一に分散させることができる。その結果、電極２０および有機半導体層３０と、中間層６０との密着性が局所的に低下することなく、電極２０と有機半導体層３０との間に中間層６０を形成することができる。
【００３２】
なお、重合物を前記ランダム共重合体とする場合、この重合物中に含まれる親水部Ａと、疎水部Ｂとは、その数がほぼ等しくなっているのが好ましい。これにより、親水部Ａと疎水部Ｂとを、ランダム共重合体中において偏在することなくより均一に分布させることができる。
重合物の重量平均分子量は、特に限定されないが、１０００００以下であるのが好ましく、３０００〜５００００程度であるのがより好ましい。重合物の重量平均分子量をかかる範囲内に設定することにより、後述する中間層形成工程［Ａ２］において、中間層形成用液を調製する際に用いる溶媒の選択性が広がるとともに、有機半導体層形成工程［Ａ３］において、中間層６０が、その上面に供給された有機半導体層形成用液により必要以上に膨潤または溶解してしまうのを確実に防止することができる。
【００３３】
このような中間層６０において、重合物（疎水部Ｂ）は、有機半導体層３０と接触していればよいが、疎水部Ｂの一部が有機半導体層３０に埋入しているのが好ましい。これにより、有機半導体層３０と中間層６０との密着性がさらに向上して、中間層６０と有機半導体層３０との間におけるキャリア（正孔）の受け渡しをより円滑に行うことができる。
また、中間層６０は、この層中に含まれる重合物が、親水部Ａを電極２０側に、疎水部Ｂを有機半導体層３０側に配向していればよく、例えば、中間層６０の厚さ方向に対して重合物が１列に配列した単分子膜や、この単分子膜が２つ以上積層されたラングミユア・ブロジェット（ＬＢ）膜等で構成することができる。これらの中でも、特に、単分子膜で構成するのが好ましく、かかる構成することにより、中間層６０中のキャリアの移動が、その厚さ方向に対して、１つの重合物を介して行われることとなり、この中間層６０を介した電極２０と有機半導体層３０との間におけるキャリアの受け渡しをより迅速かつ円滑に行うことができる。さらに、親水部Ａを有機半導体層３０側に、疎水部Ｂを電極２０側により確実に配向させることができ、中間層６０と電極２０および有機半導体層３０との密着性の向上を図ることができる。
【００３４】
中間層６０を上述したような単分子膜で構成することは、後述する中間層形成工程［Ａ２］において、形成する中間層６０の膜厚を制御することにより比較的容易に行うことができる。
具体的には、中間層６０は、その平均膜厚が、好ましくは０．１〜１．０μｍ程度、より好ましくは０．１〜０．５μｍ程度に設定される。かかる範囲内に中間層６０の膜厚を設定することにより、重合物の種類、すなわち親水部Ａおよび疎水部Ｂの種類によっても若干異なるが、中間層６０を重合物で構成される親水性表面と疎水性表面を有する単分子膜とすることができる。
【００３５】
上述したような重合物は、中間層６０中おいて、親水部Ａを電極２０側に、疎水部Ｂを有機半導体層３０側に配向し得るように、その構造すなわち親水部Ａおよび疎水部Ｂの組み合わせが設定（決定）される。
親水部Ａは、親水性を有するものであればよく、特に限定されるものではないが、電極２０に含まれる金属材料（無機材料）と、たとえ反応したとしても、電極２０の特性が実質的に変化しないものであるのが好ましい。親水部Ａとしてかかる構成のものを選択することにより、中間層６０と電極２０との界面付近における、中間層６０および電極２０の変質・劣化を確実に防止することができる。
【００３６】
このような親水部Ａとしては、例えば、金属塩を含まないものが挙げられる。親水部Ａとして金属塩を含まないものを選択することにより、親水部Ａから金属イオンが解離することによる中間層６０および電極２０の変質・劣化を確実に防止することができる。
そのため、親水部Ａとしては、金属塩を含まず、優れた親水性を有するものが好適に選択され、例えば、第１級〜第３級アミノ基、水酸基、フェノール基を除くエーテル基、カルボキシル基およびスルホン酸基を含むものが挙げられ、これらのうち１種または２種以上を含むものが好適に選択される。これらの基を含む親水部Ａを選択することにより、親水部Ａは、中間層６０中において、確実に電極２０側に配向することとなる。
【００３７】
以上のような基を含む親水部Ａとしては、例えば、第１級〜第３級アミノ基を含むものとして、エチレンイミン、アクリルアミドおよびビニルピロリドン等が、水酸基、エーテル基、カルボキシル基またはスルホン酸基を含むものとして、エチレングリコール、プロピレングリコール、ビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、デキストラン、（メタ）アクリル酸およびスチレンスルホン酸等が疎水部Ｂと連結（重合反応）したものが挙げられる。
【００３８】
また、このような親水部Ａは、炭素原子と酸素原子との間で形成された非共有電子対を少なくとも１つ有するのが好ましい。かかる構成とすることにより、この非共有電子対すなわち親水部Ａを介したキャリア（正孔）の受け渡しが円滑に行われることとなり、電極２０と有機半導体層３０との間における導通をより確実に得ることができる。
このような親水部Ａとしては、前述したもののうち、例えば、アクリルアミド、ビニルピロリドン、（メタ）アクリル酸およびスチレンスルホン酸等が疎水部Ｂと連結（重合反応）したものが挙げられる。
【００３９】
疎水部Ｂは、親水部Ａよりも疎水性を示すものであればよく、特に限定されるものではないが、有機半導体層３０に含まれる有機半導体材料と実質的に反応しないものであるのが好ましい。疎水部Ｂとしてかかる構成のものを選択することにより、中間層６０と有機半導体層３０との界面付近における、中間層６０および有機半導体層３０の変質・劣化を確実に防止することができる。
【００４０】
このような疎水部Ｂとしては、主としてアルキル基で構成されるものが挙げられる。アルキル基は、有機半導体材料との反応性に乏しく、疎水性の高い置換基であることから、疎水部Ｂを主としてアルキル基で構成することにより、疎水部Ｂにアルキル基としての特性を好適に付与することができる。すなわち、疎水部Ｂを有機半導体材料との反応性に乏しく、優れた疎水性を発揮するものとすることができる。
【００４１】
なお、疎水部Ｂに含まれるアルキル基は、直鎖アルキル基、シクロアルキル基または分枝アルキル基のいずれであってもよく、飽和アルキル基または不飽和アルキル基のいずれであってもよい。
具体的には、疎水部Ｂとしては、例えば、スチレン、ビニルカルバゾール、メチルヘキサンデシルシロキサンのようなアルキルシロキサン、酢酸ビニル、メチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ブチルメタクリレートのようなアルキル（メタ）アクリレート、ブタジエン、ヘキサメチレンジアミンのようなアルキレンジアミン、トリレンジイソシアナート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアナートのようなアルキレンジイソシアナートおよび乳酸等の低分子が親水部Ａと連結（重合反応）したもの、スチレン−ブタジエン系エラストマー、ポリブチレンカーボネート、ポリエチレンカーボネートのような脂肪族ポリカーボネート、ポリ乳酸、乳酸−グリコール酸共重合体、ポリヒドロキシ酪酸、ポリカプロラクトンおよびポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペートのようなポリアルキレンアジペート等の高分子が親水部Ａと連結（重合反応）したものが挙げられる。
【００４２】
これらの中でも、疎水部Ｂとしては、分枝鎖を有し、この分枝鎖が主としてアルキル基で構成されているのが好ましい。かかる構成の疎水部Ｂを選択することにより、疎水部Ｂに上述したようなアルキル基としての特性をより好適に発揮させることができる。
分枝鎖が主としてアルキル基で構成される疎水部Ｂとしては、前述したものの内、例えば、スチレン、ビニルカルバゾール、アルキルシロキサンおよびアルキル（メタ）アクリレート等が親水部Ａと連結したものが挙げられる。
【００４３】
以上説明したような重合体を構成する親水部Ａと疎水部Ｂとの組み合わせは、親水部Ａと疎水部Ｂとの疎水性（親水性）の差の大きさと、親水部Ａと疎水部Ｂとが連結する連結部の構造とを考慮して決定される。
具体的には、例えば、下記化１〜３で示す親水部Ａと疎水部Ｂとが任意の順序で（ランダムに）連結した重合物（ランダム共重合体）や、下記一般式化４および化５で表される重合物が挙げられる。
【００４４】
【化１】
2008042097.tif 000003
【００４５】
【化２】
2008042097.tif 000004
【００４６】
【化３】
2008042097.tif 000005
【００４７】
【化４】
2008042097.tif 000006
【００４８】
【化５】
2008042097.tif 000007
［各式中、ｎは、１以上の整数を表し、同一であっても、異なっていてもよい。］
【００４９】
中間層６０が形成されたソース電極２０ａと、中間層６０が形成されたドレイン電極２０ｂとの距離、すなわち、図１に示すチャネル長Ｌは、２〜３０μｍ程度であるのが好ましく、２〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。このような範囲にチャネル長Ｌの値を設定することにより、薄膜トランジスタ１の特性の向上（特に、ＯＮ電流値の上昇）を図ることができる。
【００５０】
また、中間層６０が形成されたソース電極２０ａおよび中間層６０が形成されたドレイン電極２０ｂの長さ、すなわち、図１に示すチャネル幅Ｗは、０．１〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．３〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。このような範囲にチャネル幅Ｗの値を設定することにより、寄生容量を低減させることができ、薄膜トランジスタ１の特性の劣化を防止することができる。また、薄膜トランジスタ１の大型化を防止することもできる。
【００５１】
基板１０上には、各ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを覆い、かつ、中間層６０に接触するように、有機半導体層（有機物層）３０が設けられている。
この有機半導体層３０は、主としてｎ型の有機半導体材料で構成されるものであってもよいが、本実施形態では、主としてｐ型の有機半導体材料で構成されている。ｐ型の有機半導体材料には、以下に示すような高分子系有機半導体材料（ポリマー有機半導体材料および低分子系有機半導体材料のいずれも使用可能である。
【００５２】
高分子系有機半導体材料としては、例えば、ポリ（３−アルキルチオフェン）、（ポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）、ポリ（３−オクチルチオフェン）、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）（ＰＴＶ）、ポリ（パラ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）（ＰＦＯ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ビス−Ｎ，Ｎ’−（４−メトキシフェニル）−ビス−Ｎ，Ｎ’−フェニル−１，４−フェニレンジアミン）（ＰＦＭＯ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ベンゾチアジアゾール）（ＢＴ）、フルオレン−トリアリルアミン共重合体、トリアリルアミン系ポリマー、フルオレン−ビチオフェン共重合体（Ｆ８Ｔ２）等が挙げられる。
【００５３】
低分子系有機半導体としては、例えば、Ｃ６０、あるいは、金属フタロシアニンあるいはそれらの置換誘導体、あるいは、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン等のアセン分子材料、あるいは、α−オリゴチオフェン類、具体的にはクォーターチオフェン（４Ｔ）、セキシチオフェン（６Ｔ）、オクチチオフェン（８Ｔ）、ジヘキシルクォーターチオフェン（ＤＨ４Ｔ）、ジヘキルセキシチオフェン（ＤＨ６Ｔ）等が挙げられる。
【００５４】
この有機半導体層３０の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１〜１００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
有機半導体層３０上、すなわち、有機半導体層３０のソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂと反対側の面には、ゲート絶縁層（絶縁体層）４０が設けられている。
【００５５】
このゲート絶縁層４０は、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂに対して、後述するゲート電極（第３の電極）５０を絶縁するものである。
ゲート絶縁層４０の構成材料としては、各種絶縁体材料が用いられるが、本実施形態では、有機系の絶縁材料が用いられる。
有機系の絶縁材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテートおよびポリビニルフェノール等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５６】
ゲート絶縁層４０の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜２０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。ゲート絶縁層４０の厚さを前記範囲とすることにより、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂとゲート電極５０とを確実に絶縁しつつ、薄膜トランジスタ１の動作電圧を低くすることができる。
【００５７】
なお、ゲート絶縁層４０は、単層構成のものに限定されず、複数層の積層構成のものであってもよい。
ゲート絶縁層４０上の所定の位置、すなわち、ソース電極２０ａとドレイン電極２０ｂとの間の領域に対応する位置には、有機半導体層３０に電界をかけるゲート電極５０が設けられている。
【００５８】
このゲート電極５０の構成材料としては、各種導電材料が用いられるが、本実施形態では、金属系（無機系）の導電材料が用いられる。
金属系の導電材料としては、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｃｏまたはこれらを含む合金のような金属材料、およびそれらの酸化物等が挙げられる。
【００５９】
ゲート電極５０の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜２０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
本実施形態のように、ゲート絶縁層４０およびゲート電極５０が、それぞれ有機系の絶縁材料（有機材料）および金属系の導電材料（無機材料）で構成される場合、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの表面に中間層６０を形成したのと同様に、図１に示すように、ゲート電極５０のゲート絶縁層４０側の面には、中間層７０を形成するのが好ましい。
【００６０】
この中間層７０は、中間層６０で説明したのと同様の構成とすることができる。このような中間層７０を形成することにより、ゲート絶縁層４０を構成する有機系の絶縁材料と、ゲート電極５０を構成する金属系の導電材料との間で反応が生じるのを防止して、ゲート電極５０が変質・劣化するのを確実に防止することができる。さらに、ゲート電極５０とゲート絶縁層４０とを中間層６０を介して接合することにより、これらゲート電極５０およびゲート絶縁層４０同士間の密着性の向上を図ることができる。その結果、薄膜トランジスタ１の特性が経時的に劣化するのを好適に防止することができる。
【００６１】
このような薄膜トランジスタ１では、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの間に電圧を印加した状態で、ゲート電極５０にゲート電圧を印加すると、有機半導体層３０のゲート絶縁層４０との界面付近にチャネルが形成され、チャネル領域をキャリア（正孔）が移動することで、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの間に電流が流れる。
すなわち、ゲート電極５０に電圧が印加されていないＯＦＦ状態では、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂとの間に電圧を印加しても、有機半導体層３０中にほとんどキャリアが存在しないため、微少な電流しか流れない。
【００６２】
一方、ゲート電極５０に電圧が印加されているＯＮ状態では、有機半導体層３０のゲート絶縁層４０に面した部分に電荷が誘起され、チャネル（キャリアの流路）が形成される。この状態でソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの間に電圧を印加すると、チャネル領域を通って電流が流れる。
以上のような薄膜トランジスタ１は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００６３】
図１に示す薄膜トランジスタ１の製造方法は、基板１０上にソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを形成する工程［Ａ１］と、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの表面に中間層６０を形成する工程［Ａ２］と、中間層６０が形成されたソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを覆うように有機半導体層３０を形成する工程［Ａ３］と、有機半導体層３０上にゲート絶縁層４０を形成する工程［Ａ４］と、ゲート絶縁層４０上に中間層７０を形成する工程［Ａ５］と、中間層７０上にゲート電極５０を形成する工程［Ａ６］とを有している。
【００６４】
［Ａ１］  ソース電極およびドレイン電極形成工程
まず、基板１０上に、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを所定距離離間して形成する（図２（ａ）参照。）。
このソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂは、例えば、エッチング法、リフトオフ法等を用いて形成することができる。
【００６５】
エッチング法によりソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを形成する場合には、Ｉ：まず、基板１０の全面に金属膜（金属層）を形成する。これは、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等により形成することができる。
【００６６】
II：次に、例えばフォトリソグラフィー法、マイクロコンタクトプリンティング法等を用いて、金属膜上（表面）にレジスト層を形成する。
III：次に、このレジスト層をマスクとして用いて、金属膜にエッチングを施すことにより、金属膜の不要部分を除去して、所定形状のソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを得る。この金属膜の除去には、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６７】
また、リフトオフ法によりソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを形成する場合には、Ｉ：まず、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを形成する領域以外の領域に、前記エッチング法で説明したのと同様の方法を用いて、レジスト層を形成する。II：次に、前記エッチング法で説明したのと同様の方法を用いて、基板１０のレジスト層側の全面に金属膜（金属層）を形成する。III：次に、レジスト層を除去することにより、所定形状のソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを得る。このレジスト層の除去には、前記エッチング法において、金属膜の除去で説明したのと同様の方法を用いることができる。
【００６８】
［Ａ２］  中間層形成工程
次に、中間層６０を、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの表面に形成する（図２（ｂ）参照。）。
ここで、中間層６０を形成するのに先立って、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂが形成された基板１０を洗浄するのが好ましい。これにより、電極２０の表面に残存する不純物を除去して、中間層６０と電極２０との密着性を向上させることができる。
【００６９】
基板１０（電極２０）の洗浄方法としては、例えば、洗浄液による洗浄、酸素プラズマ処理、アルゴンプラズマ処理、紫外線オゾン処理等が挙げられる。これら洗浄方法は、単独で行ってもよく、任意の２種類以上の方法を組み合わせて行うようにしてもよい。
これらの中でも、基板１０（電極２０）の洗浄方法としては、酸素プラズマ処理を用いるのが好ましい。酸素プラズマ処理によれば、電極２０の表面に水酸基を導入し得ることから、電極２０の表面の親水性をより向上させることができる。その結果、電極２０表面と前記重合物中に含まれる親水部Ａとの親和性が向上することとなり、親水部Ａを電極２０側に配向させた状態で中間層６０をより確実に形成することができる。
【００７０】
この酸素プラズマ処理における条件は、例えば、次のように設定するのが好ましい。
処理ガスとしては、純酸素ガスを用いるのが好ましい。
また、処理ガスの流量は、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、５０〜４００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
また、ＲＦパワーは、０．００５〜０．２Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．０５〜０．１Ｗ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。
【００７１】
また、酸素プラズマ処理における時間（処理時間）は、１〜６００秒程度であるのが好ましく、１８０〜３６０秒程度であるのがより好ましい。
また、酸素プラズマ処理における雰囲気の温度（雰囲気温度）は、０〜１００℃程度であるのが好ましく、２０〜５０℃程度であるのがより好ましい。
また、酸素プラズマ処理における雰囲気の圧力（雰囲気圧力）は、減圧状態（例えば、１×１０−１Ｐａ程度）とするのが好ましい。
【００７２】
次に、電極２０の表面に、液相プロセスにより、前述した重合物を含む中間層形成用液（液状材料）を供給して、電極２０の表面に前記重合物を接触させる。これにより、疎水部Ｂと電極（無機物層）２０との親和性と、親水部Ａと電極２０との親和性との差により、親水部Ａが電極２０側に配向することとなる。
そして、この状態で、中間層形成用液に、必要に応じて加熱等の所定の処理を施すことにより、中間層形成用液を乾燥・固化して中間層６０を形成する。
【００７３】
中間層形成用液を電極２０の表面に供給する方法としては、例えば、スピンコート法やディップコート法のような塗布法およびインクジェット印刷法（液滴吐出法）やスクリーン印刷法のような印刷法等を用いて基板１０に中間層形成用液を供給する方法、基板１０を中間層形成用液に浸漬する方法、基板１０に中間層形成用液をシャワー状に噴霧する方法、基板１０の電極２０が形成された側の面を、中間層形成用液に接触させる方法等の各種液相プロセスが挙げられる。中でも、好ましくはインクジェット印刷法やスクリーン印刷法のような印刷法を、より好ましくはインクジェット印刷法を用いる方法が選択される。前記印刷法によれば、目的とする領域に対して中間層形成用液を供給し得ることから、電極２０の表面に対して選択的に中間層６０を形成することができる。また、インクジェット印刷法を用いることにより、形成される中間層６０の膜厚の制御を容易に行うことができるとともに、薄い膜厚の中間層６０を容易に形成することができる。
【００７４】
また、中間層形成用液を調整するのに用いる溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、あるいはこれらの混合溶媒等が挙げられ、これらのうち、前記重合物を好適に溶解し得るものを、単独または混合して用いられる。
中間層形成用液中に含まれる重合物の濃度は、重合物の種類によっても若干異なるが、０．００５〜０．５ｍｏｌ／Ｌ程度であるのが好ましく、０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌ程度であるのが好ましい。かかる関係を満足することにより、中間層形成用液を乾燥させた際に、比較的容易に、中間層６０を重合物で構成される単分子膜とすることができる。
【００７５】
［Ａ３］  有機半導体層形成工程
次に、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを覆うように形成された中間層６０に接触するように、液相プロセスにより、有機半導体層３０を形成する（図２（ｃ）参照。）。
このとき、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂとの間には、チャネル領域が形成される。
【００７６】
有機半導体層３０は、例えば、前述したような有機半導体材料またはその前駆体を含む有機半導体層形成用液を、下地層６０上の、電極２０同士の間の領域を含む所定の領域に供給して液状被膜を形成した後、必要に応じて、この液状被膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することができる。
なお、この有機半導体層形成用液を供給する方法には、前記工程［Ａ２］で挙げた方法を用いることができる。
【００７７】
また、有機半導体材料を含有する有機半導体層形成用液を調製する際に用いる溶媒としては、前記工程［Ａ２］で説明したのと同様のものを用いることができるが、これらの中でも前記重合物をすなわち中間層６０をある程度溶解または膨潤し得るものであるのが好ましい。これにより、有機半導体層３０を形成する際に、有機半導体層形成用液により、中間層６０がその表面において、溶解または膨潤することとなる。その結果、重合物に含まれる疎水部が中間層６０から露出した状態、すなわち疎水部の一部が有機半導体層３０中に埋入した状態で、有機半導体層３０が形成される。かかる構成の有機半導体層３０および中間層６０とすることにより、有機半導体層３０と中間層６０との密着性をより向上させることができる。
さらに、有機半導体層３０の形成領域は、図示の構成に限定されず、有機半導体層３０は、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂとの間の領域（チャネル領域）に選択的に形成してもよい。
【００７８】
［Ａ４］  ゲート絶縁層形成工程
次に、中間層６０および有機半導体層３０を覆うように、ゲート絶縁層４０を形成する（図３（ｄ）参照。）。
本実施形態のように、ゲート絶縁層４０を有機系の絶縁材料で構成する場合、ゲート絶縁層４０は、前記中間層６０と同様にして、塗布法や印刷法を用いて形成することができる。
【００７９】
塗布法または印刷法を用いてゲート絶縁層４０を形成することにより、有機半導体層３０に不要な熱が加わるのを防止して、有機半導体層３０の特性、ひいては、薄膜トランジスタ１の特性の低下を好適に防止することができる。
この場合、有機系の絶縁材料またはその前駆体を含むゲート絶縁層形成用液の調製に用いる溶媒には、有機半導体層３０および中間層６０に溶解や膨潤を生じさせないものが選択される。かかる溶媒としては、前記工程［Ａ２］で挙げたものの中でも、特に、ケトン系溶媒、エステル系溶媒およびエーテル系溶媒のうちの少なくとも一方を主成分とするものが好適である。
【００８０】
［Ａ５］  中間層形成工程
次に、ゲート絶縁層４０上に、後工程［Ａ６］で形成するゲート電極５０の形状に対応するように、中間層７０を形成する（図３（ｅ）参照。）。
この中間層７０は、前記工程［Ａ２］で説明した中間層６０と同様にして形成される。
［Ａ６］  ゲート電極形成工程
次に、ゲート絶縁膜４０上に、ゲート電極５０を形成する（図３（ｆ）参照。）。
【００８１】
このゲート電極５０は、中間層７０上に、例えば、導電性粒子を含む導電性材料を塗布（供給）して塗膜を形成した後、必要に応じて、この塗膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することができる。
導電性粒子を含む導電性材料としては、例えば、銀コロイド、銅コロイドのような金属微粒子を分散させた分散液、金属微粒子を含むポリマー混合物等が挙げられる。
【００８２】
中間層７０上への導電性材料の供給は、例えば、前記工程［Ａ２］で説明した塗布法や印刷法等を用いて行うことができる。
以上のような工程を経て、第１実施形態の薄膜トランジスタ１が得られる。
なお、本実施形態では、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂの表面の双方に、中間層６０を形成する場合について示したが、ドレイン電極２０ｂの表面には、中間層６０を形成せず、ソース電極２０ａの表面に選択的に中間層６０を形成するようにしてもよい。
また、ゲート絶縁層４０およびゲート電極５０が、本実施形態で説明したように、それぞれ、有機系の絶縁材料および無機系の導電性材料で構成されることなく、例えば、ともに有機系の材料で構成される場合には、中間層７０の形成を省略するようにしてもよい。
【００８３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の電子デバイスを薄膜トランジスタに適用した場合の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明の電子デバイスを薄膜トランジスタに適用した場合の第２実施形態を示す概略断面図である。なお、以下の説明では、図４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００８４】
以下、第２実施形態の薄膜トランジスタについて、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の薄膜トランジスタ１は、全体構成が異なり、それ以外は、前記第１実施形態の薄膜トランジスタ１と同様である。
すなわち、図４に示す薄膜トランジスタ１は、ゲート電極５０がゲート絶縁層４０を介して、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂより基板１０側に位置するボトムゲート型の薄膜トランジスタである。
【００８５】
そして、ソース電極２０ａおよびドレイン電極２０ｂを取り囲むように形成された中間層６０、およびゲート電極５０の表面に形成された中間層７０が、それぞれ前記第１実施形態で説明した中間層６０および中間層７０と同様の構成となっている。
このような薄膜トランジスタ１も、前記第１実施形態の薄膜トランジスタ１と同様にして製造することができる。
このような第２実施形態の薄膜トランジスタ１によっても、前記第１実施形態の薄膜トランジスタ１と同様の作用・効果が得られる。
なお、本発明の電子デバイスは、前述したような薄膜トランジスタへの適用に限定されるものではなく、例えば、有機ＥＬ素子、光電変換素子および可撓性配線基板および等に適用することもできる。
【００８６】
＜電子機器＞
また、このような薄膜トランジスタ（本発明の電子デバイス）１は、各種電子機器に組み込むことができる。
図５は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００８７】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００においては、例えば、表示ユニット１１０６が前述の薄膜トランジスタ（電子デバイス）１を備えている。
【００８８】
図６は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
携帯電話機１２００において、例えば、この表示部が前述の薄膜トランジスタ（電子デバイス）１を備えている。
【００８９】
図７は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００９０】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ１３００において、例えば、この表示部が前述の薄膜トランジスタ（電子デバイス）１を備えている。
【００９１】
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００９２】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００９３】
なお、本発明の電子機器は、図５のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図６の携帯電話機、図７のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
【００９４】
以上、本発明の電子デバイスおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
また、本発明の電子デバイスおよび電子機器の各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置き換えすることができ、あるいは、任意の構成のものを付加することもできる。
【実施例】
【００９５】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
まず、重合物として、以下に示す化合物（１）〜（５）を用意した。
また、カップリング剤として、以下に示す化合物（６）および（７）を用意した。
＜化合物（１）＞
下記化合物（１）として、酢酸ビニル・ビニルピロリドン共重合体（大阪有機化学社製、「ＰＶＡ−６４５０」）を用意した。
【００９６】
【化６】
2008042097.tif 000008
【００９７】
＜化合物（２）＞
ビニルアルコールとビニルカルバゾールとを重合反応させて、上記化２に示す親水部Ａと疎水部Ｂとで構成されるランダム共重合体を合成し、この合成物を化合物（２）として用いた。
なお、重合反応させる際のビニルアルコールとビニルカルバゾールとの混合比は、モル比で１：１とした。
【００９８】
＜化合物（３）＞
アクリル酸とテトラヒドロフルフリルアクリレートとを重合反応させて、上記化３に示す親水部Ａと疎水部Ｂとで構成されるランダム共重合体を合成し、この合成物を化合物（３）として用いた。
なお、重合反応させる際のアクリル酸とテトラヒドロフルフリルアクリレートとの混合比は、モル比で１：１とした。
【００９９】
＜化合物（４）＞
エチレングリコールとジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアナートとを重合反応させることにより、上記化４に示す重合物を合成し、この合成物を化合物（４）として用いた。
なお、重合反応させる際のエチレングリコールとジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアナートとの混合比は、モル比で１：１とした。
【０１００】
＜化合物（５）＞
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）とポリ乳酸とを反応させることにより、上記化５に示す重合物を合成し、この合成物を化合物（５）として用いた。
＜化合物（６）＞
化合物（６）として、下記化７で表される化合物を用意した。
【０１０１】
【化７】
2008042097.tif 000009
【０１０２】
＜化合物（７）＞
化合物（７）として、下記化８で表される化合物を用意した。
【０１０３】
【化８】
2008042097.tif 000010
【０１０４】
１．薄膜トランジスタの製造
以下に示すようにして、各実施例および各比較例の薄膜トランジスタを、それぞれ、５個ずつ製造した。
（実施例１Ｂ）
−１Ｂ−  まず、ガラス基板（ＮＥＣコーニング社製、「ＯＡ１０」）を用意し、水を用いて洗浄した後、乾燥した。
【０１０５】
−２Ｂ−  次に、ガラス基板上に、フォトリソグラフィー法により、ソース電極およびドレイン電極の形成領域以外の領域にレジスト層を形成した。
そして、ガラス基板のレジスト層側の面に、真空蒸着法により金で構成される薄膜を形成した後、レジスト層を剥離した。
これにより、平均厚さ１００ｎｍのソース電極およびドレイン電極を形成した。
【０１０６】
−３Ｂ−  次に、ガラス基板のソース電極およびドレイン電極を形成した側の面に、酸素プラズマ処理を行った。
なお、酸素プラズマ処理の条件は、以下に示す通りとした。
処理ガス      ：純酸素ガス
処理ガスの流量：１００ｓｃｃｍ
ＲＦパワー    ：０．０５Ｗ／ｃｍ２
処理時間      ：３００秒
雰囲気温度    ：２５℃
雰囲気圧力    ：１×１０−１Ｐａ
【０１０７】
−４Ｂ−  次に、化合物（１）の２．０ｗｔ％キシレン溶液を、インクジェット法により、ソース電極およびドレイン電極上に供給した後、乾燥して、平均厚さ１μｍの有機層を形成した。
なお、有機層が形成されたソース電極と有機層が形成されたドレイン電極との距離（チャネル長Ｌ）は２０μｍ、チャネル幅Ｗは１ｍｍであった。
【０１０８】
−５Ｂ−  次に、ガラス基板上に、フルオレン−ビチオフェン共重合体（Ｆ８Ｔ２）の１％ｗｔ／ｖｏｌトルエン溶液を、スピンコート法（２４００ｒｐｍ）により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。
これにより、平均厚さ５０ｎｍの有機半導体層を形成した。
−６Ｂ−  次に、有機半導体層上に、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）の５％ｗｔ／ｖｏｌ酢酸ブチル溶液を、スピンコート法（２４００ｒｐｍ）により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。次いで、この上に、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）の２％ｗｔ／ｖｏｌブタノ−ル溶液を、スピンコート法（２４００ｒｐｍ）により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。
これにより、平均厚さ（合計）５００ｎｍの２層構成のゲート絶縁層を形成した。
【０１０９】
−７Ｂ−  次に、ゲート絶縁層上の、ソース電極とドレイン電極との間の領域に対応する領域に、化合物（１）の２．０ｗｔ％キシレン溶液を、インクジェット法により、ソース電極およびドレイン電極上に供給した後、乾燥して、平均厚さ１μｍの有機層を形成した。
−８Ｂ−  次に、有機層上に、Ａｇ微粒子水分散液を、インクジェット法により塗布した後、８０℃×１０分間で乾燥した。
これにより、有機層上に、平均厚さ１００ｎｍ、平均幅３０μｍのゲート電極を形成した。
以上の工程により、実施例１Ｂの薄膜トランジスタを得た。
【０１１０】
（実施例２Ｂ）
前記工程−４Ｂ−および前記工程−７Ｂ−において形成した有機層の膜厚をそれぞれ０．５μｍとした以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、薄膜トランジスタを得た。
（実施例３Ｂ）
前記工程−４Ｂ−および前記工程−７Ｂ−において形成した有機層の膜厚をそれぞれ０．１μｍとした以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、薄膜トランジスタを得た。
【０１１１】
（実施例４Ｂ）
前記工程−４Ｂ−および前記工程−７Ｂ−において、有機層を形成するのに用いる化合物として、化合物（１）に代えて化合物（２）を用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、薄膜トランジスタを得た。
（実施例５Ｂ）
前記工程−４Ｂ−および前記工程−７Ｂ−において、有機層を形成するのに用いる化合物として、化合物（１）に代えて化合物（３）を用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、薄膜トランジスタを得た。
【０１１２】
（実施例６Ｂ）
前記工程−４Ｂ−および前記工程−７Ｂ−において、有機層を形成するのに用いる化合物として、化合物（１）に代えて化合物（４）を用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、薄膜トランジスタを得た。
（実施例７Ｂ）
前記工程−４Ｂ−および前記工程−７Ｂ−において、有機層を形成するのに用いる化合物として、化合物（１）に代えて化合物（５）を用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、薄膜トランジスタを得た。
【０１１３】
（比較例１Ｂ）
前記工程−４Ｂ−および前記工程−７Ｂ−おける有機層の形成を省略した以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、薄膜トランジスタを得た。
（比較例２Ｂ）
前記工程−４Ｂ−および前記工程−７Ｂ−において、有機層を形成するのに用いる化合物として、化合物（１）に代えて化合物（６）を用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、薄膜トランジスタを得た。
（比較例３Ｂ）
前記工程−４Ｂ−および前記工程−７Ｂ−において、有機層を形成するのに用いる化合物として、化合物（１）に代えて化合物（７）を用いた以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、薄膜トランジスタを得た。
【０１１４】
２．薄膜トランジスタの評価
各実施例および各比較例で製造した薄膜トランジスタを、Ｉ：窒素雰囲気下（２５℃）に１時間放置し、次にII：窒素雰囲気下に酸素を導入することにより酸素含有雰囲気下（２５℃、酸素含有率３０％）とし、この雰囲気下に５日間放置した。
このような環境に晒された、各実施例および各比較例で製造した薄膜トランジスタについて、それぞれ、オフ電流を、上記２ポイントにおいて測定を行った。
【０１１５】
ここで、オフ電流とは、ゲート電極に印加していない時に、ソース電極とドレイン電極との間に流れる電流のことである。
したがって、オフ電流が０に近いほど、良好な特性を有する薄膜トランジスタであることを意味する。
これらのオフ電流を表１に示す。
【０１１６】
【表１】
2008042097.tif 000011
【０１１７】
表１に示すように、各実施例、比較例１Ｂおよび比較例２Ｂで製造した薄膜トランジスタは、いずれも、Ｉ：窒素含有雰囲気（２０℃）に１時間放置した時点において、オフ電流が小さく、特性に優れるものであった。
これに対し、比較例３Ｂで製造した薄膜トランジスタは、Ｉ：窒素含有雰囲気（２５℃）に１時間放置した時点において、オフ電流が大きく、特性に劣るものであった。これは、中間層の形成を省略したことにより、ソース電極と有機半導体層との間、さらにはドレイン電極と有機半導体層との間の密着性が十分に得られていないことを示唆するものである。
【０１１８】
その後、各実施例の薄膜トランジスタは、II：酸素含有雰囲気下（２５℃、酸素含有率３０％）に５日間放置したが、この場合においても、オフ電流が小さく、特性に優れるものであった。
これに対し、比較例１Ｂおよび比較例２Ｂで製造した薄膜トランジスタは、Ｉ：窒素含有雰囲気（２５℃）に１時間放置した時点において、オフ電流が小さく、特性に優れるものであったが、II：酸素含有雰囲気下（２５℃、酸素含有率３０％）に５日間放置したことにより、オフ電流が大きく、特性に劣るものとなった。これは、主としてカップリング剤で構成される中間層は、窒素含有雰囲気下において、ソース電極、ドレイン電極および有機半導体層に対し、優れた密着性を発揮するものの、酸素含有雰囲気下に放置することにより、その密着性が低下したことを示唆するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の電子デバイスを薄膜トランジスタに適用した場合の第１実施形態を示す概略図である。
【図２】図１に示す薄膜トランジスタの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図３】図１に示す薄膜トランジスタの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図４】本発明の電子デバイスを薄膜トランジスタに適用した場合の第２実施形態を示す概略断面図である。
【図５】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１……薄膜トランジスタ  １０……基板  ２０ａ……ソース電極  ２０ｂ……ドレイン電極  ２０……電極  ３０……有機半導体層  ４０……ゲート絶縁層  ５０……ゲート電極  ６０、７０……中間層  １１００……パーソナルコンピュータ  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  １３００‥‥ディジタルスチルカメラ  １３０２‥‥ケース（ボディー）  １３０４‥‥受光ユニット  １３０６‥‥シャッタボタン  １３０８‥‥回路基板  １３１２‥‥ビデオ信号出力端子  １３１４‥‥データ通信用の入出力端子  １４３０‥‥テレビモニタ  １４４０‥‥パーソナルコンピュータ
【図１】
2008042097.tif 000012
【図２】
2008042097.tif 000013
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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