(57)【要約】【課題】水分および酸素が吸着することによる経時的な特性の低下を回復することができる薄膜トランジスタ、かかる薄膜トランジスタを備え信頼性の高い配線基板、表示装置および電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の薄膜トランジスタは、基板２上に設けられ、ソース電極３およびドレイン電極４と、有機半導体層５と、ゲート絶縁層６と、ゲート電極７と、有機半導地層５およびゲート絶縁層６を加熱する加熱手段１２と、加熱手段１２の作動を制御する機能を有する制御手段１３とを有しており、制御手段１３は、加熱手段１２を所定時に作動させることにより、有機半導体層５およびゲート絶縁層６を加熱して、有機半導体層５およびゲート絶縁層６に吸着した水分および酸素の吸着量を低下させるよう構成されている。【選択図】図１
2008235607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられ、
ソース電極およびドレイン電極と、
該ソース電極およびドレイン電極に接触して設けられた有機半導体層と、
該有機半導体層に接触して設けられたゲート絶縁層と、
該ゲート絶縁層を介して、前記ソース電極および前記ドレイン電極に対して絶縁されたゲート電極と、
前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層に水分および酸素が吸着することにより低下した薄膜トランジスタ特性を、前記水分および酸素の吸着量を低下させることにより回復させるリカバリー手段と、
前記リカバリー手段の作動を制御する機能を有する制御手段とを有することを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記リカバリー手段は、前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層を加熱する加熱手段である請求項１に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】
基板上に設けられ、
ソース電極およびドレイン電極と、
該ソース電極およびドレイン電極に接触して設けられた有機半導体層と、
該有機半導体層に接触して設けられたゲート絶縁層と、
該ゲート絶縁層を介して、前記ソース電極および前記ドレイン電極に対して絶縁されたゲート電極と、
前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の作動を制御する機能を有する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記加熱手段を所定時に作動させることにより、前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層を加熱して、当該有機半導体層およびゲート絶縁層に吸着した水分および酸素の吸着量を低下させるよう構成されていることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記制御手段は、前記加熱手段の作動を制御することにより、前記薄膜トランジスタの非駆動時に、前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層を加熱するよう構成されている請求項２または３に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記薄膜トランジスタは、トップゲート構造であり、
前記加熱手段は、前記基板と前記ソース電極およびドレイン電極との間に設けられた層間絶縁層の前記基板側に配設されている請求項２ないし４のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項６】
前記ゲート絶縁層上に、前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層への水分の浸入を抑制する機能を有する封止層が設けられている請求項５に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項７】
前記加熱手段は、前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層の他、前記封止層を加熱するよう構成されている請求項６に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項８】
前記加熱手段は、電熱線を備えるヒータである請求項２ないし７のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項９】
前記電熱線は、その形状が、前記ソース電極および前記ドレイン電極との間に形成されるチャネル領域の形状に対応する請求項８に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１０】
前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層の加熱温度は、５０〜１８０℃の範囲内である請求項２ないし９のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１１】
前記有機半導体層は、主としてフルオレンとビチオフェンとを含む共重合体またはその誘導体で構成されている請求項１ないし１０のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の薄膜トランジスタを複数備えることを特徴とする配線基板。
【請求項１３】
請求項１２に記載の配線基板と、
各前記薄膜トランジスタにそれぞれ接続された画素電極と、
前記画素電極と対向して設けられた対向電極と、
該対向電極と前記画素電極との間に介挿された表示媒体とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の表示装置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、薄膜トランジスタ、配線基板、表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体的な電気伝導を示す有機材料（有機半導体材料）を使用した薄膜トランジスタの開発が進められている。この薄膜トランジスタは、薄型軽量化に適すること、可撓性を有すること、材料コストが安価であること等の長所を有しており、フレキシブルディスプレイ等のスイッチング素子として期待されている。
この薄膜トランジスタとしては、基板上に、ソース電極、ドレイン電極が形成され、これら電極上に有機半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極がこの順に積層されたものが提案されており、蒸着法や塗布法によって大気中で作製が可能である。
【０００３】
しかしながら、この薄膜トランジスタが大気中で作製が可能であることは、必ずしも大気中で安定に動作することを意味しない。すなわち、大気中では有機半導体層の構成材料である有機半導体材料に水分や酸素が吸着することに起因して、オフ電流が増加したり、サブスレッショルドスイング（Ｓ値）や、閾値電圧（Ｖｔｈ）の悪化を招く等の問題がある。
この大気中で有機半導体材料に水分や酸素が吸着するのを防止する方法として、例えば特許文献１に記載のように、薄膜トランジスタを封止する方法が提案されている。
【０００４】
すなわち、ガラス基板上に薄膜トランジスタを作製し、この薄膜トランジスタが備える有機半導体層に対応する領域を覆うように、封止層を成膜することにより、薄膜トランジスタを封止する。
しかしながら、かかる方法によっても、有機半導体材料に対する水分および酸素の吸着を完全には防止できず、経時的な薄膜トランジスタの特性の低下を防止できていないのが実情である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８５０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、水分および酸素が吸着することによる経時的な特性の低下を回復することができる薄膜トランジスタ、かかる薄膜トランジスタを備え信頼性の高い配線基板、表示装置および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】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明に係る薄膜トランジスタは、基板上に設けられ、
ソース電極およびドレイン電極と、
該ソース電極およびドレイン電極に接触して設けられた有機半導体層と、
該有機半導体層に接触して設けられたゲート絶縁層と、
該ゲート絶縁層を介して、前記ソース電極および前記ドレイン電極に対して絶縁されたゲート電極と、
前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層に水分および酸素が吸着することにより低下した薄膜トランジスタ特性を、前記水分および酸素の吸着量を低下させることにより回復させるリカバリー手段と、
前記リカバリー手段の作動を制御する機能を有する制御手段とを有することを特徴とする。
かかる構成の薄膜トランジスタにおいて、制御手段により、リカバリー手段を作動させることにより、有機半導体層およびゲート絶縁層に吸着した水分および酸素の吸着量を低下させることができ、経時的な薄膜トランジスタの特性の低下を回復させることができる。
【０００８】
本発明の薄膜トランジスタでは、前記リカバリー手段は、前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層を加熱する加熱手段であることが好ましい。
加熱手段によれば、有機半導体層およびゲート絶縁層を加熱することにより、有機半導体層およびゲート絶縁層に吸着した水分および酸素の吸着量を確実に低下させることができるため、低下した薄膜トランジスタの特性を確実に回復させることができる。
【０００９】
本発明に係る薄膜トランジスタは、基板上に設けられ、
ソース電極およびドレイン電極と、
該ソース電極およびドレイン電極に接触して設けられた有機半導体層と、
該有機半導体層に接触して設けられたゲート絶縁層と、
該ゲート絶縁層を介して、前記ソース電極および前記ドレイン電極に対して絶縁されたゲート電極と、
前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の作動を制御する機能を有する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記加熱手段を所定時に作動させることにより、前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層を加熱して、当該有機半導体層およびゲート絶縁層に吸着した水分および酸素の吸着量を低下させるよう構成されていることを特徴とする。
かかる構成の薄膜トランジスタにおいて、制御手段により、加熱手段を作動させることにより、有機半導体層およびゲート絶縁層に吸着した水分および酸素の吸着量を低下させることができ、経時的な薄膜トランジスタの特性の低下を回復させることができる。
【００１０】
本発明の薄膜トランジスタでは、前記制御手段は、前記加熱手段の作動を制御することにより、前記薄膜トランジスタの非駆動時に、前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層を加熱するよう構成されていることが好ましい。
かかる構成とすることにより、薄膜トランジスタの駆動時に、有機半導体層およびゲート絶縁層が、加熱されるのを防止でき、駆動時に加熱されることにより特性が変化してしまうのを確実に防止することができる。
【００１１】
本発明の薄膜トランジスタでは、前記薄膜トランジスタは、トップゲート構造であり、
前記加熱手段は、前記基板と前記ソース電極およびドレイン電極との間に設けられた層間絶縁層の前記基板側に配設されていることが好ましい。
これにより、基板上に所望の形状の加熱手段を形成し得ることから、有機半導体層およびゲート絶縁層の加熱をより効率良く行え得る加熱手段を設けることができる。
【００１２】
本発明の薄膜トランジスタでは、前記ゲート絶縁層上に、前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層への水分の浸入を抑制する機能を有する封止層が設けられていることが好ましい。
これにより、薄膜トランジスタの内部、すなわち有機半導体層やゲート絶縁層等への水分および酸素の浸入を好適に防止または低減することができる。
【００１３】
本発明の薄膜トランジスタでは、前記加熱手段は、前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層の他、前記封止層を加熱するよう構成されていることが好ましい。
かかる構成の薄膜トランジスタにおいて、封止層の加熱により水蒸気透過度が上昇する絶縁材料で封止層を構成すれば、有機半導体層またはゲート絶縁層から脱離した水分や酸素を、この封止層を介して薄膜トランジスタの外部に排出することができる。
【００１４】
本発明の薄膜トランジスタでは、前記加熱手段は、電熱線を備えるヒータであることが好ましい。
これにより、ヒータが備える伝熱線の形状が複雑なものであっても、比較的容易に形成することができる。その結果、有機半導体層およびゲート絶縁層の形状に対応するように、ヒータを形成することができるため、有機半導体層およびゲート絶縁層の加熱をより効率良く行うことができる。
【００１５】
本発明の薄膜トランジスタでは、前記電熱線は、その形状が、前記ソース電極および前記ドレイン電極との間に形成されるチャネル領域の形状に対応することが好ましい。
これにより、チャネル領域に存在する有機半導体層を確実に加熱することができ、この領域に存在する有機半導体層に付着している水分や酸素を確実に脱離させることができる。
【００１６】
本発明の薄膜トランジスタでは、前記有機半導体層および前記ゲート絶縁層の加熱温度は、５０〜１８０℃の範囲内であることが好ましい。
これにより、有機半導体層またはゲート絶縁層に吸着した水分をより確実に脱離させることができるとともに、加熱による有機半導体層およびゲート絶縁層に含まれる構成材料の変質・劣化を確実に防止することができる。
本発明の薄膜トランジスタでは、前記有機半導体層は、主としてフルオレンとビチオフェンとを含む共重合体またはその誘導体で構成されていることが好ましい。
このような材料は、一時的に水分や酸素が吸着しても加熱することにより、これら水分や酸素を確実に脱離させることができるとともに、特に耐熱性に優れるものであることから、本発明の薄膜トランジスタが備える有機半導体層の構成材料として好適に用いることができる。
【００１７】
本発明に係る配線基板は、本発明の薄膜トランジスタを複数備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い配線基板が得られる。
本発明に係る表示装置は、本発明の配線基板と、
各前記薄膜トランジスタにそれぞれ接続された画素電極と、
前記画素電極と対向して設けられた対向電極と、
該対向電極と前記画素電極との間に介挿された表示媒体とを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い表示装置が得られる。
本発明に係る電子機器は、本発明の表示装置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、本発明の薄膜トランジスタ、配線基板、表示装置および電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜薄膜トランジスタ＞
まず、本発明の薄膜トランジスタの構成について説明する。
図１は、薄膜トランジスタの実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は、図１（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図である。なお、以下の説明では、図１（ｂ）中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１９】
本発明の薄膜トランジスタは、基板２上に設けられ、ソース電極３およびドレイン電極４と、これらソース電極３およびドレイン電極４に接触して設けられた有機半導体層５と、有機半導体層５に接触して設けられたゲート絶縁層６と、ゲート絶縁層６を介してソース電極３およびドレイン電極４に対して絶縁されたゲート電極７とを有している。
また、本発明の薄膜トランジスタは、有機半導体層５およびゲート絶縁層６に水分および酸素が吸着することにより低下した薄膜トランジスタ特性を、水分および酸素の吸着量を低下させることにより回復させるリカバリー手段と、リカバリー手段の作動を制御する機能を有する制御手段とを有している。
【００２０】
以下では、リカバリー手段として、有機半導体層５およびゲート絶縁層６を加熱することにより、有機半導体層５およびゲート絶縁層６に吸着した水分および酸素の吸着量を低下させることにより薄膜トランジスタ特性を回復させる加熱手段１２を薄膜トランジスタ１が備える場合を代表にして説明する。
すなわち、本実施形態の薄膜トランジスタ１は、図１に示すように、リカバリー手段として加熱手段１２を備える薄膜トランジスタであり、加熱手段１２と、層間絶縁層１１と、互いに分離して設けられたソース電極３およびドレイン電極４と、ソース電極３およびドレイン電極４を覆うように設けられた有機半導体層５と、ゲート絶縁層６と、ゲート電極７と、封止層８とが、この順で基板２側から積層されて構成されている。
【００２１】
また、薄膜トランジスタ１は、ソース電極３およびゲート電極７と、加熱手段１２とに接続する制御手段１３を有している。
このような薄膜トランジスタ１は、ソース電極３およびドレイン電極４が、ゲート絶縁層６を介してゲート電極７よりも基板２側に設けられた構成の薄膜トランジスタ、すなわち、トップゲート構造の薄膜トランジスタである。
【００２２】
以下、薄膜トランジスタ１を構成する各部について、順次説明する。
基板２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２には、例えば、ガラス基板、ポリイミド、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）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、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）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、ガリウム砒素基板等を用いることができる。薄膜トランジスタ１に可撓性を付与する場合には、基板２には、樹脂基板が選択される。
【００２３】
この基板２上には、下地層が設けられていてもよい。下地層としては、例えば、基板２表面からのイオンの拡散を防止する目的、ソース電極３およびドレイン電極４と、基板２との密着性（接合性）を向上させる目的等により設けられる。
下地層の構成材料としては、特に限定されないが、酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化珪素（ＳｉＮ）、ポリイミド、ポリアミド、あるいは架橋されて不溶化された高分子等が好適に用いられる。
【００２４】
基板２上には、加熱手段１２が設けられている。
この加熱手段１２は、薄膜トランジスタ１、特に有機半導体層５およびゲート絶縁層６を加熱する機能を有するものである。
このように加熱手段１２により薄膜トランジスタ１、特に有機半導体層５およびゲート絶縁層６を加熱する構成とすることにより、有機半導体層５またはゲート絶縁層６に含まれる構成材料に吸着した水分や酸素を確実に有機半導体層５またはゲート絶縁層６から脱離させて、これらの層５、６における水分および酸素の吸着量を低下させることができる。
【００２５】
加熱手段１２は、本実施形態では、加熱方式がヒータ（抵抗加熱）のもので構成されており、図１に示すように、ヒータが備える電熱線の全体形状が複数のコの字体が連続的に連結したジグザグ構造をなしている。
加熱方式をヒータのものとすることにより、ヒータが備える伝熱線の形状が本実施形態で示したジグザグ構造のように複雑なものであっても、基板２上に比較的容易に形成することができる。その結果、有機半導体層５およびゲート絶縁層６の形状に対応するように、加熱手段１２（ヒータ）を形成することができるため、有機半導体層５およびゲート絶縁層６の加熱をより効率良く行うことができる。
また、このような加熱方式がヒータの加熱手段１２は、例えば、ニッケル、クロム、タンタル、モリブデン、タングステン、銅またはこれらを含む合金を主材料とする電熱線を基板２上に形成することにより得られ、この電熱線を、シリコンゴムやポリイミド等の絶縁材料で被膜するようにしてもよい。
【００２６】
なお、本実施形態では、後述する有機半導体層５の形状に対応するように、電熱線が形成されているが、かかる場合に限定されず、少なくともソース電極３およびドレイン電極４との間に形成されるチャネル領域５１の形状に対応するように形成されていればよい。チャネル領域５１の形状に対応するよう電熱線（加熱手段１２）を形成すれば、チャネル領域５１に存在する有機半導体層５を確実に加熱することができ、この領域５１に存在する有機半導体層５に付着している水分や酸素を確実に脱離させることができる。
【００２７】
ただし、本実施形態のように、有機半導体層５の形状に対応するように電熱線を形成することにより、有機半導体層５全体を、さらにはゲート絶縁層６をも確実に加熱することができるため、有機半導体層５に付着している水分や酸素をより確実に脱離させることができるようになる。
加熱手段１２による、有機半導体層５およびゲート絶縁層６の加熱温度は、特に限定されないが、５０〜１８０℃程度であるのが好ましく、６０〜１００℃程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、有機半導体層５またはゲート絶縁層６に吸着した水分をより確実に脱離させることができるとともに、加熱による有機半導体層５およびゲート絶縁層６に含まれる構成材料の変質・劣化を確実に防止することができる。
【００２８】
なお、本実施形態のように、加熱手段１２は、基板２上に形成されている構成のもの、すなわち層間絶縁層１１の基板２側に配設されている構成のものについて説明したが、このような場合の他、加熱手段１２は、例えば封止層８上に形成されていてもよい。ただし、本実施形態のような構成とすることにより、基板２上に所望の形状の加熱手段１２を形成し得ることから、有機半導体層５およびゲート絶縁層６の加熱をより効率良く行え得る加熱手段１２を設けることができる。
【００２９】
また、加熱手段１２の加熱方式としては、ヒータ（抵抗加熱）の他、高周波加熱およびレーザー加熱等いずれのものであってもよい。
基板２上には、さらに基板２と加熱手段１２とを覆うように層間絶縁層１１が設けられている。
この層間絶縁層１１は、ソース電極３およびドレイン電極４に対して加熱手段１２を絶縁するものである。
【００３０】
層間絶縁層１１としては、絶縁性を有するものであればよく、特に限定されず無機系および有機系の絶縁材料のいずれで構成されているものであってもよいが、有機系の絶縁材料（特に有機高分子材料）で構成されているのが好ましい。有機高分子材料を主材料とする層間絶縁層１１は、その形成が容易であるとともに、層間絶縁層１１が接触する各層（基板２、加熱手段１２、ソース電極３、ドレイン電極４および有機半導体層５）との密着性の向上を図ることもできる。
このような有機高分子材料としては、後述するゲート絶縁層６で説明するのと同様のものを用いることができる。
【００３１】
層間絶縁層１１の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１００〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、３００〜１５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、層間絶縁層１１に絶縁層としての機能を発揮させつつ、加熱手段１２により発生した熱を有機半導体層５側に伝達すること、すなわち有機半導体層５およびゲート絶縁層６を確実に加熱することができる。
【００３２】
なお、層間絶縁層１１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。
層間絶縁層１１上には、ソース電極３およびドレイン電極４（一対の電極）が、それぞれが対向するように所定間隔離間して設けられている。すなわち、ソース電極３およびドレイン電極４は、ほぼ同一平面上に対向して個別に設けられている。
【００３３】
この薄膜トランジスタ１では、有機半導体層５のうち、ソース電極３と、ドレイン電極４との間の領域が、キャリアが移動するチャネル領域５１となっている。
また、チャネル領域５１における、キャリアの移動方向の長さ、すなわち各電極３、４間の距離がチャネル長Ｌに相当し、各電極３、４の対向する辺の長さがチャネル幅Ｗとなる。
【００３４】
ここで、本実施形態では、ソース電極３およびドレイン電極４は、それぞれ、その全体形状が、互いに対向する辺（長辺）に対して直交する辺（短辺）が極めて短い帯形状をなしている。
このようなソース電極３およびドレイン電極４は、本実施形態では、後述するようにフォトリソグラフィー法により形成したレジスト層をマスクに用いて形成される。したがって、電極３、４の短辺（対向する辺に対して直交する辺）の長さは、フォトリソグラフィー法の精度に依存するが、フォトリソグラフィー法の精度は極めて高いため、狭小化することが可能である。
【００３５】
このため、後述するように、ゲート電極７を、インクジェット法を用いて、このゲート電極７の幅が比較的大きく形成された場合でも、このゲート電極７と、ソース電極３およびドレイン電極４とが重なる部分の面積が増大するのを防止することができる。これにより、薄膜トランジスタ１では、ゲートの容量を小さく抑えることができ、その結果、良好な特性（スイッチング特性）が発揮される。
このように、本実施形態では、ゲート電極７を微細な形状に形成することを要求されないことから、その形成方法の選択の幅が広がり、ゲート電極７の形成に各種塗布法（特に、インクジェット法）を用いた場合でも、良好な特性を有する薄膜トランジスタ１が得られる。
【００３６】
各電極３、４の対向する辺（長辺）の長さ（チャネル幅Ｗ）は、それぞれ、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。
各電極３、４の対向する辺に直交する辺（短辺）の長さは、２〜２０μｍ程度であるのが好ましく、３〜１０μｍ程度であるのがより好ましい。
また、ソース電極３およびドレイン電極４の平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、３０〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００３７】
電極３、４間の距離（チャネル長Ｌ）は、それぞれ、５〜３０μｍ程度であるのが好ましく、７〜１５μｍ程度であるのがより好ましい。
ソース電極３およびドレイン電極４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。
【００３８】
また、層間絶縁層１１上には、ソース電極３およびドレイン電極４を覆うように、有機半導体層５が接触して設けられている。
有機半導体層５は、有機半導体材料（半導体的な電気伝導を示す有機材料）を主材料として構成されている。
このような有機半導体材料としては、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。
【００３９】
高分子系有機半導体材料としては、例えば、フルオレン−ビチオフェン共重合体（Ｆ８Ｔ２）、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等や、これらの誘導体が挙げられ、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。
【００４０】
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）等や、これらの誘導体が挙げられ、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。
【００４１】
また、これらの中でも、有機半導体材料は、フルオレン−ビチオフェン共重合体（Ｆ８Ｔ２）のようにフルオレンとビチオフェンとを含む共重合体またはその誘導体のうちの少なくとも１種を主成分とするものが好ましい。このような有機半導体材料は、一時的に水分や酸素が吸着しても加熱することにより、これら水分や酸素を有機半導体材料から確実に脱離させることができるとともに、特に耐熱性に優れる材料であることから、本発明の薄膜トランジスタが備える有機半導体層５の構成材料として好適に用いることができる。
この有機半導体層５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い。
【００４２】
なお、有機半導体層５は、本実施形態のようにソース電極３およびドレイン電極４を覆うように設けられる構成のものに限定されず、少なくともソース電極３とドレイン電極４との間の領域（チャネル領域５１）に設けられていればよい。
有機半導体層５上には、ゲート絶縁層６が有機半導体層５と接触して設けられている。
このゲート絶縁層６は、ソース電極３およびドレイン電極４に対してゲート電極７を絶縁するものである。
【００４３】
ゲート絶縁層６は、主として有機材料（特に有機高分子材料）で構成されているのが好ましい。有機高分子材料を主材料とするゲート絶縁層６は、その形成が容易であるとともに、有機半導体層５との密着性の向上を図ることもできる。
このような有機高分子材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルフェニレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素系樹脂、ポリビニルフェノールあるいはノボラック樹脂のようなフェノール系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテンなどのオレフィン系樹脂等が挙げられ、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。
【００４４】
ゲート絶縁層６の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。ゲート絶縁層６の厚さを前記範囲とすることにより、ソース電極３およびドレイン電極４とゲート電極７とを確実に絶縁しつつ、薄膜トランジスタ１が大型化すること（特に、厚さが増大すること）を防止することができる。
なお、ゲート絶縁層６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。
【００４５】
また、ゲート絶縁層６の構成材料には、例えば、ＳｉＯ２等の無機絶縁材料を用いることもできる。この場合、ゲート絶縁層６は、ポリシリケート、ポリシロキサン、ポリシラザンのような溶液を塗布して、塗布膜を酸素、または水蒸気の存在下で加熱することによって、溶液材料からＳｉＯ２を得ることができる。また、金属アルコキシド溶液を塗布した後、これを酸素雰囲気で加熱することによって無機絶縁材料を得る（ゾル・ゲル法として知られる）ことができる。
【００４６】
ゲート絶縁層６上には、このゲート絶縁層６を介して、ソース電極３およびドレイン電極４に対して絶縁されたゲート電極７が設けられている。
このゲート電極７は、ゲート絶縁層６を介して、ソース電極３およびドレイン電極４の双方を覆うように形成されている。
このゲート電極７の構成材料としては、例えば、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系（無機系）の導電材料を用いることができる。
【００４７】
ゲート電極７の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
さらに、ゲート絶縁層６上には、基板２上に形成された加熱手段１２、ソース電極３、ドレイン電極４、有機半導体層５およびゲート電極７に対応するように封止層８が設けられている。
【００４８】
この封止層８は、水分および酸素が浸入するの防止または低減するバリア層として機能するものである。このような封止層８を備える構成とすることにより、薄膜トランジスタ１の内部、すなわち有機半導体層５やゲート絶縁層６等への水分および酸素の浸入を好適に防止または低減することができる。
封止層８としては、水蒸気透過度が低い絶縁性材料で構成されているものが好適に用いられ、無機系の絶縁材料としては、ＳｉＯ２のような酸化ケイ素や、窒化ケイ素が挙げられ、有機系の絶縁材料としては、ゲート絶縁層６の構成材料として説明した有機高分子材料と同様のものを用いることができる。
【００４９】
これらの中でも、封止層８の加熱により水蒸気透過度が上昇する絶縁材料で封止層８が構成されているのが好ましい。加熱手段１２により有機半導体層５およびゲート絶縁層６を加熱する際には、封止層８も加熱されることとなる。そのため、封止層８を加熱により水蒸気透過度が上昇する絶縁材料で構成することにより、有機半導体層５またはゲート絶縁層６から脱離した水分や酸素を、この封止層８を介して薄膜トランジスタ１の外部に排出することができる。具体的には、このような封止層８の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。
【００５０】
封止層８の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１００〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、３００〜１５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、封止層８に水分および酸素が浸入するの防止または低減するバリア層としての機能を発揮させつつ、薄膜トランジスタ１が大型化すること（特に、厚さが増大すること）を防止することができる。
なお、この封止層８も、単層構成のものに限定されず、例えば、無機系の絶縁材料で構成される層と、有機系の絶縁材料で構成される層とを備える複数層の積層構成のものであってもよい。
【００５１】
また、ゲート絶縁層６および層間絶縁層１１に用いる構成材料の種類によっては、これらの層６、１１自体に水分および酸素に対するバリア性を発揮させることができる。そのため、ゲート絶縁層６および層間絶縁層１１の構成材料に、水分および酸素に対するバリア性に優れたものを選択した場合には、この封止層８の形成を省略することもできる。
制御手段１３は、ソース電極３およびゲート電極７と、加熱手段１２とに接続され、薄膜トランジスタ１としての作動と、加熱手段１２の作動とを制御する機能を有する。
【００５２】
このような制御手段１３は、例えば、演算部やメモリー等を内蔵するマイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ等のコンピュータで構成されている。
上述したような薄膜トランジスタ１では、制御手段１３は、ソース電極３とドレイン電極４との間に電圧を印加した状態で、ゲート電極７に印加する電圧を変化させることにより、これらの電極３、４間に流れる電流量を制御する。
【００５３】
すなわち、制御手段１３により、ゲート電極７に電圧が印加されていないＯＦＦ状態では、ソース電極３とドレイン電極４との間に電圧を印加しても、有機半導体層５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。一方、ゲート電極７に電圧が印加されているＯＮ状態では、有機半導体層５のゲート絶縁層６に面した部分に可動電荷（キャリア）が誘起され、チャネル領域５１にキャリアの流路が形成される。この状態でソース電極３とドレイン電極４との間に電圧を印加すると、チャネル領域５１を通って電流が流れる。
【００５４】
また、制御手段１３は、以上のような薄膜トランジスタとしての作動を制御するともに、加熱手段１２の作動を制御する。
ここで、加熱手段１２を作動することなく薄膜トランジスタ１を使用していると、前述した背景技術で説明したように、たとえ封止層８等を設けたとしても、大気中に存在する水分や酸素が封止層８や基板２等を透過して有機半導体層５およびゲート絶縁層６に到達する。その結果、これら水分や酸素が有機半導体層５およびゲート絶縁層６（特に、有機半導体層５）に含まれる構成材料に吸着することに起因して、有機半導体層５内、有機半導体層５とゲート絶縁層６との界面付近、さらには有機半導体層５と層間絶縁層１１との界面付近に、チャネル領域５１間を流れるキャリアを取り込むトラップサイトが形成されることとなる。このようなトラップサイトが形成された結果、１）閾値電圧（Ｖｔｈ）の低電圧側へのシフト、２）オフ電流の増加、３）オン電流の低下、４）移動度（μ）の低下、５）サブスレッショルドスイング（Ｓ値）の増加、および、６）ヒステリシス（履歴現象）の発生等が認められ、薄膜トランジスタとしての特性が経時的に低下する。
【００５５】
なお、本明細書中では、１）閾値電圧（Ｖｔｈ）の低電圧側へのシフト、２）オフ電流の増加、３）オン電流の低下、４）移動度（μ）の低下、５）サブスレッショルドスイング（Ｓ値）の増加、および、６）ヒステリシス（履歴現象）の発生のうち少なくとも１つが認められる場合を総称して、薄膜トランジスタ特性が低下していると言うこととする。
これに対して、制御手段１３により、加熱手段１２を作動させて、有機半導体層５およびゲート絶縁層６を加熱することにより、これらの層５、６に含まれる構成材料に吸着している水分や酸素を脱離させて、層５、６中の水分および酸素の吸着量を低下させることができる。その結果、有機半導体層５内、有機半導体層５とゲート絶縁層６との界面付近、さらには有機半導体層５と層間絶縁層１１との界面付近に形成されていたトラップサイトが消失し、薄膜トランジスタ特性を回復させることができる。
【００５６】
このような加熱手段１２は、制御手段１３により、薄膜トランジスタ１の非駆動時に、有機半導体層５およびゲート絶縁層６を加熱するよう構成されていてもよいし、薄膜トランジスタ１の駆動時に、有機半導体層５およびゲート絶縁層６を加熱するよう構成されていてもよいが、前者の構成とするのが好ましい。かかる構成とすることにより、薄膜トランジスタ１の駆動時に、有機半導体層５およびゲート絶縁層６が加熱されるのを防止でき、これらの層５、６が駆動時に加熱されることにより特性が変化してしまうのを確実に防止することができる。
なお、本実施形態では、電極３、４の双方が帯形状に形成され、互いに対向する辺を所定距離離間して並設されたような構成のものについて説明したが、これらの電極３、４は、これに限定されず、例えば、ソース電極３およびドレイン電極４の双方が櫛歯状をなし、その歯が互いに噛み合うように形成されている構成のものであってもよい。
【００５７】
＜配線基板＞
次に、前述した薄膜トランジスタ１を複数備える配線基板の構成の一例を説明する。
図２は、本発明の配線基板の実施形態を示す平面図である。なお、以下の説明では、図２中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」と言う。
図２に示す配線基板１０は、基板２と、画素電極４１と、薄膜トランジスタ１と、接続端子８０と、配線９と、で構成され、前記各部４１、１、８０および９が基板２上に設けられている。
【００５８】
基板２は、この上に設けられた前記各部４１、１、８０および９を支持するための支持体である。
画素電極４１は、配線基板１０を用いて後述する電気泳動表示装置２０を構築した際に、各画素を駆動させるための電圧を印加する一方の電極を構成するものであり、マトリクス状に配列されている。
【００５９】
各画素電極４１には、マトリクス状に配列された各薄膜トランジスタ１が備えるドレイン電極４がそれぞれ接続されている。したがって、薄膜トランジスタ１の作動を制御することにより、後述する電気泳動表示装置２０において各画素の駆動を制御することができる。
接続端子８０は、複数の端子８１、複数の端子８２および複数の端子８３で構成されている。
【００６０】
各端子８１、端子８２および端子８３は、それぞれ、駆動用ＩＣと接続するための端子を構成する。
また、配線９は、複数の配線９１と、各配線９１とほぼ直交するように設けられた複数の配線９２と、各配線９１とほぼ平行に層間絶縁層１１等を介して設けられた複数の配線９３とで構成されている。
【００６１】
本実施形態では、一列に配列された薄膜トランジスタ１のゲート電極７が共通電極とされており、この共通電極により、配線９１が構成されている。これにより、配線９１は、ほぼ直線状をなしている。そして、各配線９１は、それぞれの一端部が、端子８１に接続されている。
また、各配線９２の一端部は、それぞれ、端子８２と接続され、その途中には、複数の薄膜トランジスタ１のソース電極３が接続されている。
【００６２】
さらに、各配線９３の一端部は、それぞれ、端子８３と接続され、その途中には、複数の加熱手段１２がほぼ直線状をなすように接続されている。
画素電極４１、接続端子８０（端子８１、８２、８３）、配線９２および配線９３の構成材料としては、導電性を有するものであれば、いかなるものであってもよいが、例えば、前述したソース電極３およびドレイン電極４の構成材料として挙げたものと同様のものを用いることができる。
これにより、後述する配線基板製造工程において、これらソース電極３、ドレイン電極４、画素電極４１、端子８１、端子８２および配線９２を、同一の工程内で同時に形成することができる。また、加熱手段１２、端子８３および配線９３を、同一の工程内で同時に形成することができる。
【００６３】
配線９１の構成材料としては、前述したゲート電極７の構成材料として挙げたものの他、ソース電極３およびドレイン電極４の構成材料として挙げたものと同様のものを用いることもできる。また、配線９３の構成材料としては、前述した加熱手段１２の構成材料として挙げたものの他、ゲート電極７、ソース電極３およびドレイン電極４の構成材料として挙げたものと同様のものを用いることもできる。
このような薄膜トランジスタ１を複数備える配線基板１０は、例えば、次のようにして製造される。
【００６４】
＜配線基板の製造方法＞
配線基板１０の第１製造方法は、［Ａ１］加熱手段、配線、および接続端子形成工程と、［Ａ２］層間絶縁層形成工程と、［Ａ３］ソース電極、ドレイン電極、画素電極、配線および接続端子形成工程と、［Ａ４］有機半導体層形成工程と、［Ａ５］ゲート絶縁層形成工程と、［Ａ６］配線（ゲート電極）形成工程と、［Ａ７］封止層形成工程とを有している。以下、これらの各工程について、順次説明する。
【００６５】
［Ａ１］加熱手段、配線、および接続端子形成工程
まず、基板２上に、加熱手段１２、配線９３および端子８３を一体的に形成する。
この基板２上に、加熱手段１２、配線９３および端子８３の形成は、例えば、エッチング法、リフトオフ法等を用いて行うことができる。
エッチング法により基板２上に、加熱手段１２、配線９３および端子８３を形成する場合には、Ｉ：まず、基板２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、所定形状の基板２上に、加熱手段１２、配線９３および端子８３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基板２上に、加熱手段１２、配線９３および端子８３を形成する場合には、Ｉ：まず、基板２上に、加熱手段１２、配線９３および端子８３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２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、所定形状の基板２上に、加熱手段１２、配線９３および端子８３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］層間絶縁層形成工、
次に、基板２と、基板２上に設けられた加熱手段１２、配線９３および端子８３とを覆うように、層間絶縁層１１を形成する。
ゲート絶縁層６は、例えば、絶縁材料またはその前駆体を含む溶液を、塗布法を用いて、基板２上に塗布（供給）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。
また、塗布法、および、絶縁材料またはその前駆体を含む溶液を調整する際に用いる溶媒には、後述する有機半導体層５の形成工程で説明するのと同様のものを用いることができる。
【００６９】
［Ａ３］ソース電極、ドレイン電極、画素電極、配線および接続端子形成工程
次に、層間絶縁層１１上に、ソース電極３、ドレイン電極４、画素電極４１、配線９２および端子８２を一体的に形成する。
この層間絶縁層１１上に対する、ソース電極３、ドレイン電極４、画素電極４１、配線９２および端子８２の形成には、前記工程［Ａ１］で説明したのと同様に、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。
【００７０】
［Ａ４］有機半導体層形成工程
次に、ソース電極３、ドレイン電極４、画素電極４１、端子８２および配線９２が形成された基板２上に、ソース電極３およびドレイン電極４を覆うように、有機半導体層５を形成する。
このとき、ソース電極３とドレイン電極４との間の領域には、チャネル領域５１が形成される。
【００７１】
有機半導体層５は、例えば、前述したような有機高分子材料またはその前駆体を含む溶液を、塗布法を用いて、基板２上にソース電極３およびドレイン電極４を覆うように塗布（供給）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。
ここで、塗布法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット法、マイクロコンタクトプリンティング法等が挙げられ、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。
【００７２】
これらの中でも、インクジェット法を用いて、有機半導体層５を形成するのが好ましい。インクジェット法によれば、画素電極４１、端子８２および配線９２にレジスト層等を供給することなく、ソース電極３およびドレイン電極４のみを覆うように、選択的に有機半導体層５を形成することができる。これにより、有機半導体材料の使用量を削減することができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００７３】
また、有機半導体層５の形成領域は、図示の構成に限定されず、有機半導体層５は、ソース電極３とドレイン電極４との間の領域（チャネル領域５１）にのみ形成してもよい。
この場合、有機半導体材料を溶解する溶媒には、例えば、過酸化水素、水、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、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、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジ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、クロロホルム等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、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、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、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、または、これらを含む混合溶媒等を用いることができる。
なお、有機半導体材料は、芳香族炭化水素基、複素環基などの共役系を含むため、一般的に芳香族炭化水素系溶媒に溶けやすい。トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン等が特に適する溶媒である。
【００７４】
［Ａ５］ゲート絶縁層形成工程
次に、層間絶縁層１１と、層間絶縁層１１上に設けられた有機半導体層５および配線９２、画素電極４１を覆うように、ゲート絶縁層６を形成する。
ゲート絶縁層６は、例えば、前記工程［Ａ２］と同様にして、絶縁材料またはその前駆体を含む溶液を用いて塗布法により形成することができる。
【００７５】
なお、有機半導体層５が溶媒に可溶な有機半導体材料で構成されている場合には、絶縁材料用の溶媒が、有機半導体層５を膨潤させたり、溶解しないものを選択するのが好ましい。先に述べた通り、有機半導体材料は芳香族炭化水素系溶媒に溶けやすいので、絶縁材料を塗布する際には、これを避けることがより望ましい。つまり、水系溶媒、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、フッ素系溶媒を用いることが望ましい。
なお、本実施形態では、ゲート絶縁層６は、有機半導体層５、画素電極４１および配線９２を覆うような構成としたが、このような構成に限定されず、ゲート絶縁層６は、有機半導体層５上にのみ形成してもよい。前者の構成を作製するには、スピンコート法が、後者の構成ではインクジェット法が適している。
【００７６】
［Ａ６］配線（ゲート電極）形成工程
次に、ゲート絶縁層６上に、配線９１（ゲート電極７）を形成する。
この配線９１は、ゲート絶縁層６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。
【００７７】
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。
ゲート絶縁層６上への導電性材料の供給は、例えば、前記工程［Ａ４］で説明した塗布法等を用いて行うことができるが、インクジェット法を用いるのが好ましい。インクジェット法によれば、形成すべき配線９１の形状に対応して導電性材料を精度よく供給することができる。これにより、配線９１を高い寸法精度で形成することができる。
【００７８】
［Ａ７］封止層形成工程
次に、ゲート絶縁層６等を介して少なくともチャネル領域５１に対応するように、ゲート絶縁層６とゲート電極７とを覆うように、封止層８を形成する。
封止層８は、例えば、前記工程［Ａ２］と同様にして、絶縁材料またはその前駆体を含む溶液を用いて塗布法により形成することができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、封止層８は、チャネル領域５１の形状に対応するようにゲート絶縁層６およびゲート電極７を覆う構成としたが、このような構成に限定されず、封止層８は、ゲート絶縁層６全体を覆う構成のものであってもよい。前者の構成を作製するには、インクジェット法が、後者の構成ではスピンコート法が適している。
以上のような工程を経て、図２に示す薄膜トランジスタ１を複数備える配線基板１０が得られる。
【００８０】
＜表示装置＞
次に、前述したような配線基板１０が組み込まれた表示装置について、電気泳動表示装置を一例に説明する。
図３は、本発明の配線基板１０を電気泳動表示装置に適用した場合の実施形態を示す縦断面図である。
【００８１】
図３に示す電気泳動表示装置２０は、配線基板１０と、この配線基板１０上に設けられた電気泳動表示部２５とで構成されている。
図３に示すように、電気泳動表示部２５は、対向基板２５１と、対向電極２５２と、マイクロカプセル４０と、バインダ材４５とを有している。
対向基板２５１上に、対向電極２５２が積層され、マイクロカプセル４０（表示媒体）がバインダ材４５により、対向電極２５２上に固定されている。
【００８２】
また、配線基板１０が備える画素電極４１は、マトリクス状に、すなわち、縦横に規則正しく配列するように分割されて、薄膜トランジスタ１が有するドレイン電極４と接続され、かつ、ゲート絶縁層６で覆われている。
さらに、この電気泳動表示部２５と配線基板１０とが、マイクロカプセル４０（表示媒体）より配線基板１０側に、薄膜トランジスタ１および画素電極４１を覆うように設けられた保護膜３０を介して接合されている。
この保護膜３０は、薄膜トランジスタ１を機械的に保護する機能を有するものである。
【００８３】
また、各カプセル４０内には、それぞれ、特性の異なる複数種の電気泳動粒子、本実施形態では、電荷および色（色相）の異なる２種の電気泳動粒子４０１、４０２を含む電気泳動分散液４００が封入されている。
さらに、配線基板１０が有する端子８１および端子８２には、駆動用ＩＣの端子が接続され、これにより、配線基板１０が備える薄膜トランジスタ１（スイッチング素子）のＯＮ／ＯＦＦの切り替えが可能となる。
【００８４】
すなわち、このような電気泳動表示装置２０では、１本あるいは複数本の配線９１に選択信号（選択電圧）を供給すると、この選択信号（選択電圧）が供給された配線９１に接続されている薄膜トランジスタ１がＯＮとなる。
これにより、かかる薄膜トランジスタ１に接続されている配線９２と画素電極４１とは、実質的に導通する。このとき、配線９２に所望のデータ（電圧）を供給した状態であれば、このデータ（電圧）は画素電極４１に供給される。
このとき、画素電極４１と対向電極２５２との間に電界が生じ、この電界の方向、強さ、電気泳動粒子４０１、４０２の特性等に応じて、電気泳動粒子４０１、４０２は、いずれかの電極の方向に向かって電気泳動する。
【００８５】
一方、この状態から、配線９１への選択信号（選択電圧）の供給を停止すると、薄膜トランジスタ１はＯＦＦとなり、かかる薄膜トランジスタ１に接続されている配線９２と画素電極４１とは非導通状態となる。
したがって、配線９１への選択信号の供給および停止、あるいは、配線９２へのデータの供給および停止を適宜組み合わせて行うことにより、電気泳動表示装置２０の表示面側（対向基板）には、所望の画像（情報）を表示させることができる。
【００８６】
特に、本実施形態の電気泳動表示装置２０では、電気泳動粒子４０１、４０２の色を異ならせていることにより、多階調の画像を表示することが可能となっている。
また、本実施形態の電気泳動表示装置２０は、本発明の配線基板１０を有することにより、特定の配線９１に接続された薄膜トランジスタ１を選択的にＯＮ／ＯＦＦすることができるので、クロストークの問題が生じにくく、また、回路動作の高速化が可能であることから、高い品質の画像（情報）を得ることができる。
また、本実施形態の電気泳動表示装置２０は、低い駆動電圧で作動するため、省電力化が可能である。
【００８７】
なお、本実施形態の電気泳動表示装置２０は、画素電極４１と対向電極２５２との間に、電気泳動分散液４００を封入したマイクロカプセル４０を複数介挿した構成のものであったが、電気泳動表示装置２０は、隔壁により複数の空間（セル）を画形し、各空間内に前記電気泳動分散液４００を封入した構成のものであってもよい。かかる構成の電気泳動表示装置２０においても、前述したような作用・効果が好適に発揮される。
なお、本発明の表示装置は、このような電気泳動表示装置２０への適用に限定されるものではなく、液晶表示装置、有機または無機ＥＬ表示装置等に適用することもできる。
【００８８】
＜電子機器＞
このような電気泳動表示装置２０は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、電気泳動表示装置２０を備える本発明の電子機器について説明する。
＜＜電子ペーパー＞＞
まず、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。
図４は、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
この図に示す電子ペーパー６００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体６０１と、表示ユニット６０２とを備えている。
このような電子ペーパー６００では、表示ユニット６０２が、前述したような電気泳動表示装置２０で構成されている。
【００８９】
＜＜ディスプレイ＞＞
次に、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。
図５は、本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
この図に示すディスプレイ８００は、本体部８０１と、この本体部８０１に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー６００とを備えている。なお、この電子ペーパー６００は、前述したような構成、すなわち、図４に示す構成と同様のものである。
【００９０】
本体部８０１は、その側部（図中、右側）に電子ペーパー６００を挿入可能な挿入口８０５が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂが設けられている。電子ペーパー６００を、挿入口８０５を介して本体部８０１内に挿入すると、電子ペーパー６００は、搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂにより挟持された状態で本体部８０１に設置される。
【００９１】
また、本体部８０１の表示面側（下図（ｂ）中、紙面手前側）には、矩形状の孔部８０３が形成され、この孔部８０３には、透明ガラス板８０４が嵌め込まれている。これにより、本体部８０１の外部から、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を視認することができる。すなわち、このディスプレイ８００では、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を、透明ガラス板８０４において視認させることで表示面を構成している。
【００９２】
また、電子ペーパー６００の挿入方向先端部（図中、左側）には、端子部８０６が設けられており、本体部８０１の内部には、電子ペーパー６００を本体部８０１に設置した状態で端子部８０６が接続されるソケット８０７が設けられている。このソケット８０７には、コントローラー８０８と操作部８０９とが電気的に接続されている。
このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００は、本体部８０１に着脱自在に設置されており、本体部８０１から取り外した状態で携帯して使用することもできる。
また、このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００が、前述したような電気泳動表示装置２０で構成されている。
【００９３】
なお、本発明の電子機器は、以上のようなものへの適用に限定されず、例えば、テレビ、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、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、電気泳動表示装置２０を適用することが可能である。
【００９４】
以上、本発明の薄膜トランジスタ、配線基板、表示装置および電子機器について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、前記実施形態では、薄膜トランジスタについて、トップゲート構造のものを代表に説明したが、本発明は、ボトムゲート構造の薄膜トランジスタに適用することもできる。
また、本発明の薄膜トランジスタ、配線基板、表示装置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換することができ、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。
なお、具体的実施例においては、配線基板の製造を行う前に、上述した配線基板の製造方法を用いて、薄膜トランジスタを製造した。
そこで、以下では、薄膜トランジスタの製造方法およびその評価について説明を行う。
【００９６】
１．薄膜トランジスタの製造
以下に示すようにして、実施例の薄膜トランジスタを製造した。
（実施例）
−１−  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。
【００９７】
−２−  次に、ガラス基板上に、フォトリソグラフィー法により、加熱手段を形成すべき領域以外の領域にレジスト層を形成した。
なお、レジスト材料には、東京応化工業社製、「ＯＰＲ８００」を用いた。
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Ｎｉ−Ｃｒ合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の電熱線で構成される加熱手段（ヒータ）を形成した。
【００９８】
−３−  次に、加熱手段が形成されたガラス基板上に、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分間で乾燥することにより、平均厚さ２００ｎｍの層間絶縁層を形成した。
−４−  次に、層間絶縁層上に、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。
【００９９】
−５−  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、インクジェット法によりソース電極とドレイン電極との間の領域に対応するように供給した後、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。
−６−  次に、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極が形成された層間絶縁層上に、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。
【０１００】
−７−  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、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、ゲート絶縁層上に、平均厚さ１００ｎｍ、平均幅３０μｍのゲート電極を形成した。
【０１０１】
−８−  次に、ゲート絶縁層上のゲート電極を取り囲むように、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）の２％ｗｔ／ｖｏｌブタノ−ル溶液を、インクジェット法により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥することにより、平均厚さ（合計）２００ｎｍの封止層を形成した。
以上の工程により、図１に示す薄膜トランジスタを製造した。
【０１０２】
２．薄膜トランジスタの評価
まず、実施例で製造した薄膜トランジスタに、大気圧下でソース電極およびドレイン電極間に−４０Ｖの電圧を印加した際の、ゲート電圧−ドレイン電流特性（初期特性）を測定した。
その後、この薄膜トランジスタに、大気圧下でソース電極およびドレイン電極間に−４０Ｖの電圧を印加した状態で、ゲート電圧（−４０Ｖ）のＯＮ／ＯＦＦを１秒間隔で３６００回繰り返した。そして、この連続駆動を繰り返した後の薄膜トランジスタについて、前記と同様にして、ゲート電圧−ドレイン電流特性（連続駆動特性）を測定した。
【０１０３】
その後、この連続駆動を繰り返した後の薄膜トランジスタが備える加熱手段を作動させることにより、薄膜トランジスタを６０℃×１０分の条件で加熱した。そして、この加熱した後の薄膜トランジスタについて、前記と同様にして、ゲート電圧−ドレイン電流特性（加熱特性）を測定した。
この実施例の薄膜トランジスタで測定された、ゲート電圧−ドレイン電流特性（初期特性、連続駆動特性および加熱特性）を図６（それぞれ、図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ））に示す。
【０１０４】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、１）閾値電圧（Ｖｔｈ）の低電圧側へのシフト、２）オフ電流の増加、３）オン電流の低下、４）移動度（μ）の低下、５）サブスレッショルドスイング（Ｓ値）の増加および６）ヒステリシス（履歴現象）の発生等が認められ、薄膜トランジスタの連続駆動により、その特性が低下していることが明らかとなった。
しかしながら、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示したように、連続駆動した後の薄膜トランジスタを加熱することにより、連続駆動により低下していた各特性が回復していることが認められた。
【０１０５】
また、図６（ｃ）に示したゲート電圧−ドレイン電流特性は、図６（ａ）に示したゲート電圧−ドレイン電流特性と比較しても遜色がないものであった。
このように、連続駆動した後の薄膜トランジスタを加熱することにより、有機半導体層等に吸着した水分や酸素が脱離して、その結果、薄膜トランジスタのゲート電圧−ドレイン電流特性を連続駆動する前の状態にまで、ほぼ回復し得ることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の薄膜トランジスタの実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は、図１（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の配線基板の実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明の配線基板を電気泳動表示装置に適用した場合の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。
【図６】実施例の薄膜トランジスタで測定された、ゲート電圧−ドレイン電流特性を示す図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１‥‥薄膜トランジスタ  ２‥‥基板  ３‥‥ソース電極  ４‥‥ドレイン電極  ４１‥‥画素電極  ５‥‥有機半導体層  ５１‥‥チャネル領域  ６‥‥ゲート絶縁層  ７‥‥ゲート電極  ８‥‥封止層  ８０‥‥接続端子  ８１、８２、８３‥‥端子  ９‥‥配線  ９１、９２、９３‥‥配線  １０‥‥配線基板  １１‥‥層間絶縁層  １２‥‥加熱手段  １３‥‥制御手段  ２０‥‥電気泳動表示装置  ２５‥‥電気泳動表示部  ２５１‥‥対向基板  ２５２‥‥対向電極  ３０‥‥保護膜  ４０‥‥マイクロカプセル  ４００‥‥電気泳動分散液  ４０１、４０２‥‥電気泳動粒子  ４５‥‥バインダ材  ６００‥‥電子ペーパー  ６０１‥‥本体  ６０２‥‥表示ユニット  ８００‥‥ディスプレイ  ８０１‥‥本体部  ８０２ａ、８０２ｂ‥‥搬送ローラ対  ８０３‥‥孔部  ８０４‥‥透明ガラス板  ８０５‥‥挿入口  ８０６‥‥端子部  ８０７‥‥ソケット  ８０８‥‥コントローラー  ８０９‥‥操作部
【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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