(57)【要約】【課題】より簡便にソース電極やドレイン電極の高精度のパターニングが可能な有機薄膜トランジスタの製造方法を提供し、それにより有機ＴＦＴを安価に提供する。【解決手段】ソース電極及びドレイン電極から選ばれる少なくとも１つを、平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子群から実質的になる層を熱融着して形成する有機薄膜トランジスタの製造方法。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース電極及びドレイン電極から選ばれる少なくとも１つを、平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子群から実質的になる層（金属微粒子層）を熱融着して形成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２】
平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子分散物を用いて前記金属微粒子層を形成する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の製造方法。
【請求項３】
金属微粒子分散物を印刷法によりパターニングして前記金属微粒子層を形成することを特徴とする請求項２記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項４】
金属微粒子分散物をインクジェット法によりパターニングして前記金属微粒子層を形成することを特徴とする請求項２記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項５】
金属微粒子層の熱融着をサーマルヘッドで行なってパターニングすることを特徴とする請求項１又は２記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項６】
金属微粒子層の熱融着を光熱変換法で行なってパターニングすることを特徴とする請求項１又は２記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項７】
光熱変換法を高照度光を照射して行なうことを特徴とする請求項６記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項８】
高照度光がレーザ光であることを特徴とする請求項７記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項９】
光熱変換層を介して熱融着を行なうことを特徴とする請求項６〜８の何れか１項記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１０】
金属微粒子層をアブレーションにより電極形状様にパターニングし、熱融着を行なうことを特徴とする請求項１又は２記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１１】
金属微粒子層上にフォトレジスト層を形成して露光、現像し、フォトレジスト層及び金属微粒子層を除去してパターニングすることを特徴とする請求項１又は２記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１２】
金属微粒子層上にフォトレジスト層を形成して露光、現像し、フォトレジスト層及び金属微粒子層を順次除去してパターニングすることを特徴とする請求項１又は２記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１３】
予めレジスト像を形成した後金属微粒子層を形成し、レジスト像を、金属微粒子層が不溶又は金属微粒子が非分散性の除去液により除去することにより金属微粒子層をパターニングすることを特徴とする請求項１又は２記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１４】
予めレジスト像を形成した後金属微粒子層を形成し、レジスト表面の金属微粒子層をスキージした後、レジスト像を、金属微粒子層が不溶又は金属微粒子が非分散性の除去液により除去することにより金属微粒子層をパターニングすることを特徴とする請求項１又は２記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１５】
有機半導体層を付設した後に金属微粒子層を熱融着することを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５の何れか１項記載の有機薄膜トランジスタの製造方法により製造されたことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【請求項１７】
請求項１６記載の有機薄膜トランジスタが、支持体上に、ゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が順次形成されたものであって、且つ該有機薄膜トランジスタがゲートバスライン及びソースバスラインを介して複数個連結されることを特徴とする有機薄膜トランジスタシート。
【請求項１８】
金属微粒子層を熱融着して、ソース電極とソースバスライン、及びドレイン電極と画素電極から選ばれる少なくとも１つが同時に形成されたことを特徴とする請求項１７記載の有機薄膜トランジスタシート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機薄膜トランジスタの製造方法及び、それにより製造された有機薄膜トランジスタと有機薄膜トランジスタシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機薄膜トランジスタ（有機ＴＦＴ）は、携帯用コンピュータや平面表示材料への利用が期待されている。有機薄膜トランジスタとして、例えば、特許文献１にはオールポリマー型有機ＴＦＴ技術が開示されており、インクジェットや塗布による簡易プロセスでのトランジスタの形成が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
国際公開第０１／４７０４３号パンフレット
【０００４】
【特許文献２】
特開平１０−１９０００１号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開２０００−３０７１７２号公報
【０００６】
【特許文献４】
国際公開第００／７９６１７号パンフレット
【０００７】
【特許文献５】
特開２０００−２３９８５３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
有機ＴＦＴ技術における重要な要件として、チャネルの高精度パターニングがあげられる。特許文献１〜３等においてはチャネル部分の形成には、金の蒸着膜をフォトリソグラフィー法を用いてパターニングしているが、蒸着などの真空系での製膜が必要で、形成がし難く、製造工程が煩雑となり、工程設備にも多大の費用を要し、コストが高いものとなっていた。
【０００９】
また特許文献１や特許文献４には、インクジェット法により導電性ポリマーを用いてパターニングする方法が記載されているが、ポリマー自身の抵抗値が高く、電流値が大きく取れないという問題があった。
【００１０】
なお特許文献５には、金属微粒子の分散物を支持体上に塗布し、加熱することにより融着して金属膜を形成することが記載されており、スクリーン印刷によりパターニングすることができるという記載がある。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より簡便にソース電極やドレイン電極の高精度のパターニングが可能な有機薄膜トランジスタの製造方法を提供することにあり、それにより有機ＴＦＴを安価に提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、
１）　ソース電極及びドレイン電極から選ばれる少なくとも１つを、平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子群から実質的になる層（金属微粒子層）を熱融着して形成する有機薄膜トランジスタの製造方法、
２）　平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子分散物を用いて前記金属微粒子層を形成する１）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
３）　金属微粒子分散物を印刷法によりパターニングして前記金属微粒子層を形成する２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
４）　金属微粒子分散物をインクジェット法によりパターニングして前記金属微粒子層を形成する２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
５）　金属微粒子層の熱融着をサーマルヘッドで行なってパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
６）　金属微粒子層の熱融着を光熱変換法で行なってパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
７）　光熱変換法を高照度光を照射して行なう６）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
８）　高照度光がレーザ光である７）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
９）　光熱変換層を介して熱融着を行なう６）〜８）の何れかの有機薄膜トランジスタの製造方法、
１０）　金属微粒子層をアブレーションにより電極形状様にパターニングし、熱融着を行なう１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
１１）　金属微粒子層上にフォトレジスト層を形成して露光、現像し、フォトレジスト層及び金属微粒子層を除去してパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
１２）　金属微粒子層上にフォトレジスト層を形成して露光、現像し、フォトレジスト層及び金属微粒子層を順次除去してパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
１３）　予めレジスト像を形成した後金属微粒子層を形成し、レジスト像を、金属微粒子層が不溶又は金属微粒子が非分散性の除去液により除去することにより金属微粒子層をパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
１４）　予めレジスト像を形成した後金属微粒子層を形成し、レジスト表面の金属微粒子層をスキージした後、レジスト像を、金属微粒子層が不溶又は金属微粒子が非分散性の除去液により除去することにより金属微粒子層をパターニングする１）又は２）の有機薄膜トランジスタの製造方法、
１５）　有機半導体層を付設した後に金属微粒子層を熱融着する１）〜１４）の何れかの有機薄膜トランジスタの製造方法、
１６）　１）〜１５）の何れかの有機薄膜トランジスタの製造方法により製造された有機薄膜トランジスタ、
１７）　１６）の有機薄膜トランジスタが、支持体上に、ゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が順次形成されたものであって、且つ該有機薄膜トランジスタがゲートバスライン及びソースバスラインを介して複数個連結される有機薄膜トランジスタシート、
１８）　金属微粒子層を熱融着して、ソース電極とソースバスライン、及びドレイン電極と画素電極から選ばれる少なくとも１つが同時に形成された１７）の有機薄膜トランジスタシート、
によって達成される。
【００１３】
即ち本発明者は、ソース電極及びドレイン電極から選ばれる少なくとも１つを金属微粒子層を熱融着して形成する場合、金属微粒子の平均粒径を５０ｎｍ以下とすれば、半導体層が有機材料で形成されてもＴＦＴ素子の性能を損なわない温度範囲での熱融着が可能なことを見出し、本発明に至った。
【００１４】
また熱融着する金属微粒子層の形成は分散媒に分散剤を用いて金属微粒子を分散した分散物を用いるのが、均一な薄層を形成できるという点で好ましい。
【００１５】
なお「平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子群から実質的になる」とは、金属微粒子分散物を塗布して金属微粒子層を形成すると分散剤が残留するが、その様な場合も含むことを言う。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態をさらに詳細に説明する。
【００１７】
本発明の有機薄膜トランジスタに用いられる有機半導体材料、絶縁材料、支持体等について以下に記載するが本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１８】
〈有機半導体〉
π共役系材料が用いられる。たとえばポリピロール、ポリ（Ｎ−置換ピロール）、ポリ（３−置換ピロール）、ポリ（３，４−二置換ピロール）などのポリピロール類、ポリチオフェン、ポリ（３−置換チオフェン）、ポリ（３，４−二置換チオフェン）、ポリベンゾチオフェンなどのポリチオフェン類、ポリイソチアナフテンなどのポリイソチアナフテン類、ポリチェニレンビニレンなどのポリチェニレンビニレン類、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）などのポリ（ｐ−フェニレンビニレン）類、ポリアニリン、ポリ（Ｎ−置換アニリン）、ポリ（３−置換アニリン）、ポリ（２，３−置換アニリン）などのポリアニリン類、ポリアセチレンなどのポリアセチレン類、ポリジアセチレンなどのポリジアセチレン類、ポリアズレンなどのポリアズレン類、ポリピレンなどのポリピレン類、ポリカルバゾール、ポリ（Ｎ−置換カルバゾール）などのポリカルバゾール類、ポリセレノフェンなどのポリセレノフェン類、ポリフラン、ポリベンゾフランなどのポリフラン類、ポリ（ｐ−フェニレン）などのポリ（ｐ−フェニレン）類、ポリインドールなどのポリインドール類、ポリピリダジンなどのポリピリダジン類、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、サーカムアントラセンなどのポリアセン類およびポリアセン類の炭素の一部をＮ、Ｓ、Ｏなどの原子、カルボニル基などの官能基に置換した誘導体（トリフェノジオキサジン、トリフェノジチアジン、ヘキサセン−６，１５−キノンなど）、ポリビニルカルバゾール、ポリフエニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィドなどのポリマーや特開平１１−１９５７９０号に記載された多環縮合体などを用いることができる。また、これらのポリマーと同じ繰返し単位を有するたとえばチオフェン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、スチリルベンゼン誘導体などのオリゴマーも好適に用いることができる。さらに銅フタロシアニンや特開平１１−２５１６０１号に記載のフッ素置換銅フタロシアニンなどの金属フタロシアニン類、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など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などのアントラセンテトラカルボン酸ジイミド類などの縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４等フラーレン類、ＳＷＮＴなど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などの色素などがあげられる。
【００１９】
これらのπ共役系材料のうちでも、チオフェン、ビニレン、チェニレンビニレン、フェニレンビニレン、ｐ−フェニレン、これらの置換体またはこれらの２種以上を繰返し単位とし、かつ該繰返し単位の数ｎが４〜１０であるオリゴマーもしくは該繰返し単位の数ｎが２０以上であるポリマー、ペンタセンなどの縮合多環芳香族化合物、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よりなる群から選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００２０】
また、その他の有機半導体材料としては、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、などの有機分子錯体も用いることができる。さらにポリシラン、ポリゲルマンなどのσ共役系ポリマーや特開２０００−２６０９９９に記載の有機・無機混成材料も用いることができる。
【００２１】
本発明においては、有機半導体層に、たとえば、アクリル酸、アセトアミド、ジメチルアミノ基、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基などの官能基を有する材料や、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレンおよびテトラシアノキノジメタンやそれらの誘導体などのように電子を受容するアクセプターとなる材料や、たとえばアミノ基、トリフェニル基、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、フェニル基などの官能基を有する材料、フェニレンジアミンなどの置換アミン類、アントラセン、ベンゾアントラセン、置換ベンゾアントラセン類、ピレン、置換ピレン、カルバゾールおよびその誘導体、テトラチアフルバレンとその誘導体などのように電子の供与体であるドナーとなるような材料を含有させ、いわゆるドーピング処理を施してもよい。
【００２２】
前記ドーピングとは電子授与性分子（アクセクター）または電子供与性分子（ドナー）をドーパントとして該薄膜に導入することを意味する。従って、ドーピングが施された薄膜は、前記の縮合多環芳香族化合物とドーパントを含有する薄膜である。本発明に用いるドーパントとしてアクセプター、ドナーのいずれも使用可能である。このアクセプターとしてＣｌ２、Ｂｒ２、Ｉ２、ＩＣｌ、ＩＣｌ３、ＩＢｒ、ＩＦなどのハロゲン、ＰＦ５、ＡｓＦ５、ＳｂＦ５、ＢＦ３、ＢＣ１３、ＢＢｒ３、ＳＯ３などのルイス酸、ＨＦ、ＨＣ１、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌＯ４、ＦＳＯ３Ｈ、ＣｌＳＯ３Ｈ、ＣＦ３ＳＯ３Ｈなどのプロトン酸、酢酸、蟻酸、アミノ酸などの有機酸、ＦｅＣｌ３、ＦｅＯＣｌ、ＴｉＣｌ４、ＺｒＣｌ４、ＨｆＣｌ４、ＮｂＦ５、ＮｂＣｌ５、ＴａＣｌ５、ＭｏＣｌ５、ＷＦ５、ＷＣｌ６、ＵＦ６、ＬｎＣｌ３（Ｌｎ＝Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、などのランタノイドとＹ）などの遷移金属化合物、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、ＰＦ６−、ＡｓＦ５−、ＳｂＦ６−、ＢＦ４−、スルホン酸アニオンなどの電解質アニオンなどを挙げることができる。またドナーとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓなどのアルカリ金属、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのアルカリ土類金属、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂなどの希土類金属、アンモニウムイオン、Ｒ４Ｐ＋、Ｒ４Ａｓ＋、Ｒ３Ｓ＋（各Ｒはアルキル基、アリール基等を表す。）、アセチルコリンなどをあげることができる。これらのドーパントのドーピングの方法として予め有機半導体の薄膜を作製しておき、ドーパントを後で導入する方法、有機半導体の薄膜作製時にドーパントを導入する方法のいずれも使用可能である。前者の方法のドーピングとして、ガス状態のドーパントを用いる気相ドーピング、溶液あるいは液体のドーパントを該薄膜に接触させてドーピングする液相ドーピング、個体状態のドーパントを該薄膜に接触させてドーパントを拡散ドーピングする固相ドーピングの方法をあげることができる。また液相ドーピングにおいては電解を施すことによってドーピングの効率を調整することができる。後者の方法では、有機半導体化合物とドーパントの混合溶液あるいは分散液を同時に塗布、乾燥してもよい。たとえば真空蒸着法を用いる場合、有機半導体化合物とともにドーパントを共蒸着することによりドーパントを導入することができる。またスパッタリング法で薄膜を作製する場合、有機半導体化合物とドーパントの二元ターゲットを用いてスパッタリングして薄膜中にドーパントを導入させることができる。さらに他の方法として、電気化学的ドーピング、光開始ドーピング等の化学的ドーピングおよび例えば刊行物（工業材料、３４巻、第４号、５５頁、１９８６年）に示されたイオン注入法等の物理的ドーピングの何れも使用可能である。
【００２３】
これら有機薄膜の作製法としては、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、プラズマ重合法、電解重合法、化学重合法、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法およびＬＢ法等が挙げられ、材料に応じて使用できる。ただし、この中で生産性の点で、有機半導体の溶液をもちいて簡単かつ精密に薄膜が形成できるスピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法等が好まれる。又、有機半導体の溶液あるいは分散液をインクジェットで吐出し、溶媒を乾燥、除去することにより有機半導体層を形成してもよい。
【００２４】
これら有機半導体からなる薄膜の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は、有機半導体からなる活性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１０〜３００ｎｍが好ましい。
【００２５】
〈ソース電極、ドレイン電極、ソースバスライン及び画素電極の材料と製造プロセス〉
本発明においては、有機薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極から選ばれる少なくとも１つを、平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子群から実質的になる層を熱融着して形成することを特徴とする。
【００２６】
また本発明の有機薄膜トランジスタが、支持体上に、ゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極およびドレイン電極が順次形成されたものであって、且つ該有機薄膜トランジスタがゲートバスライン及びソースバスラインを介して複数個連結される有機薄膜トランジスタシートでは、前記金属微粒子層を熱融着して、ソース電極とソースバスライン、及びドレイン電極と画素電極から選ばれる少なくとも１つが同時に形成されることを特徴とする。
【００２７】
好ましくは平均粒径が１〜５０ｎｍの、更に好ましくは平均粒径１〜１０ｎｍの金属微粒子を含有する分散物を用い、加熱して金属微粒子を熱融着して電極やソースバスラインを形成する。
【００２８】
金属材料は白金、金、銀、コバルト、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、亜鉛等を用いることができるが、特に仕事関数が４．５ｅＶ以上の白金、金、銀、銅、コバルト、クロム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、モリブデン、タングステンが好ましい。
【００２９】
これらの金属からなる微粒子を、好ましくは有機材料からなる分散安定剤を用いて、水や有機溶剤又はその混合物である分散媒中に分散させた液、ペースト或いはインクを塗設してパターニングする。
【００３０】
このような金属微粒子分散液の製造方法として、ガス中蒸発法、スパッタリング法、金属蒸気合成法などの物理的生成法や、コロイド法、共沈法などの、液相で金属イオンを還元して金属微粒子を生成する化学的生成法が挙げられるが、好ましくは、特開平１１−７６８００号、同１１−８０６４７号、同１１−３１９５３８号、特開２０００−２３９８５３等に示されたコロイド法、特開２００１−２５４１８５、同２００１−５３０２８、同２００１−３５２５５、同２０００−１２４１５７、同２０００−１２３６３４などに記載されたガス中蒸発法により製造された金属微粒子分散物である。これらの金属微粒子分散物を、下記に示す方法により層を成形した後、溶媒を乾燥させ、更に５０〜３５０℃、好ましくは１００〜３００℃、より好ましくは１５０〜２００℃の範囲で熱処理することにより、金属微粒子を熱融着させることで電極形成する。
【００３１】
本発明においては加熱して金属微粒子を熱融着してソース電極、ドレイン電極を形成する際に、それらの電極に接合する有機半導体層は既に形成されていることが望ましい。即ち、有機半導体材料と金属微粒子が同時に加熱されることで、両者の物理的接合が強化され、接触抵抗がより低減し、トランジスタをスイッチングさせたときの電流を大きくすることができる。尚、金属微粒子層の形成と有機半導体層の形成の順は特に制限されるものではない。
【００３２】
上記金属微粒子分散物を用いて加熱処理前に電極やバスラインをパターニングする方法、或いは金属微粒子分層を形成した後、電極やバスライン形状様に加熱して金属微粒子を熱融着する方法等種々の方法を用いることができる。
【００３３】
先ず、印刷法により金属微粒子分散物のパターニングを行う方法が挙げられる。金属微粒子分散物をインクとして用いてパターニングするものであり、印刷法としては、凸版印刷、スクリーン印刷、平版印刷、凹版印刷、孔版印刷等任意の印刷法により金属微粒子分散物をパターニングすることができる。
【００３４】
また、金属微粒子分散物をインクジェット法によりパターニングする方法がある。即ち金属微粒子分散物をインクジェットヘッドより吐出し、金属微粒子の分散物をパターニングする方法であり、インクジェットヘッドからの吐出方式としては、ピエゾ方式、バブルジェット（Ｒ）方式等のオンデマンド型や静電吸引方式などの連続噴射型のインクジェット法等公知の方法によりパターニングすることができる。
【００３５】
その後得られた金属微粒子分散物パターンを加熱処理することにより、金属微粒子は熱融着され、パターニングされたソース電極、ソースバスラインやドレイン電極、画素電極となる。
【００３６】
以下、ソース電極、ドレイン電極の形成法で説明する。
図１は、金属微粒子層を先ず基体上に形成した後、サーマルヘッドにより、電極形状様に金属微粒子を熱融着して電極を形成する方法を示す。
【００３７】
尚、ここで言う基体とはソース電極及びドレイン電極を形成する前の母材であり、図６に示す有機薄膜トランジスタの構成により絶縁層であったり、有機半導体層であったりすることが可能であり、便宜上基体として示す。
【００３８】
図１は、基体３上に均一に形成された金属微粒子層４にサーマルヘッド７を用いて電極形状様に熱融着を行い、この熱融着部分がソース電極又はドレイン電極８として機能する。図中に示した保護フィルム２は金属微粒子層がサーマルヘッドに融着することを防止するためのスペーサの役割を果すもので、保護フィルムを除去することなくこのままでも電極として機能させることが可能であるが、非加熱部分を除去することが好ましい。非加熱部分の除去方法としては、表面の保護フィルムを剥離する際、同時に非加熱部分の金属微粒子層も除去する方法や、保護フィルムを溶剤、水あるいは必要に応じて界面活性剤、有機溶剤、酸、アルカリなどを添加した水溶液による現像により保護フィルムを溶解除去すると共に非加熱部分の金属微粒子層も除去する方法等を用いることができる。また、保護フィルムを剥離する際、非加熱部分の金属微粒子層を同伴して除去するような接着層を有していてもよい。
【００３９】
図２は、金属微粒子層を形成した後、該層を光熱変換法により、電極形状様に金属微粒子を熱融着して電極を形成する方法を示す。
【００４０】
図２（ａ）は、基体３上に金属微粒子層４を形成し、その上にアブレーション防止層１０を設け、高照度光（例えばレーザ光、赤外光）を用いて金属微粒子層４を電極形状様に光熱変換を行い、金属微粒子を熱融着してソース電極やドレイン電極８を形成するものである。このままでも電極として機能させることが可能であるが、非加熱部分を除去することが好ましい。ここではアブレーション防止層１０を剥離する際、熱融着されていない金属微粒子層を同伴して除去するものである。
【００４１】
図２（ｂ）は、基体３上に金属微粒子層４を形成し、その上に、水可溶性の樹脂からなるアブレーション防止層１０を設け、高照度光（例えばレーザ光、赤外光）を用いて金属微粒子層４を電極形状様に光熱変換を行い、金属微粒子を熱融着してソース電極やドレイン電極８を形成し、溶剤、水あるいは必要に応じて界面活性剤、有機溶剤、酸、アルカリなどを添加した水溶液による現像によりアブレーション防止層を溶解除去すると同時に非加熱部分の金属微粒子層も除去するものである。
【００４２】
図２（ｃ）は、基体３上に光熱変換層９を設け、その上に金属微粒子層４を形成し、その上に水可溶性の樹脂からなるアブレーション防止層１０を設け、高照度光を用いて光熱変換層を介して金属微粒子層４を電極形状様に熱融着してソース電極やドレイン電極を形成し、図２（ｂ）同様の現像によりアブレーション防止層を溶解除去すると同時に非加熱部分の金属微粒子層も除去するものである。
【００４３】
図２（ｄ）は、一方は基体３上に光熱変換層９を形成し、もう一方はアブレーション防止層１０上に金属微粒子層４を形成し、金属微粒子層４と光熱変換層９を密着させて、高照度光を用いて光熱変換層を介して金属微粒子層４を電極形状様に熱融着を行い、互いを剥離することにより光熱変換層９上にソース電極やドレイン電極８を形成するものである。
【００４４】
図３は、金属微粒子層をアブレーションによりパターニングする方法を示す。図３（ａ）は基体３上に均一に形成された金属微粒子層４を示し、図３（ｂ）は基体側からのレーザ露光によるアブレーションを行い、露光部分の分解物を吸引装置６により吸引し、パターニングされた金属微粒子層５を得るものである。その後加熱により金属微粒子を熱融着して、ソース電極やドレイン電極を得ることができる。図３（ｃ）は金属微粒子層４側からの露光によるアブレーションを示し、以下（ｂ）と同様にして、ソース電極やドレイン電極を得ることができる。
【００４５】
図３（ｄ）は剥離シートを用いてアブレーションを行う例を示す。基体上に金属微粒子層４を形成し、その上にマット剤（粒子状固形物）１５を含有するオーバーコート層１４を塗布し、その上を剥離シート１２でカバーしたものである。オーバーコート層１４と剥離シート１２との間にマット剤１５による空隙が形成されており、基体側からのレーザ露光によるアブレーションを行い、金属微粒子層をオーバーコート層と共に剥離層へ転写し、剥離シート１２を剥離することにより、パターニングされた金属微粒子層５を得るものである。その後加熱により金属微粒子を熱融着して、ソース電極やドレイン電極を得ることができる。また、転写された剥離シートの方を加熱することにより、金属微粒子を熱融着して、ソース電極やドレイン電極とすることも可能である。
【００４６】
図３（ｅ）はクッション層１１を有する剥離シート１２でカバーし、基体側から、レーザ光によるアブレーションを行い、アブレーションされた部分はクッション層１１に吸着され、剥離シート１２を剥離することにより、パターニングされた金属微粒子層５を得るものである。以下同様に後加熱して、ソース電極やドレイン電極とすることも可能であり、又、剥離シート側を加熱することによりソース電極やドレイン電極とすることも可能である。
【００４７】
なお、アブレーションに用いる露光光源としては、支持体と金属微粒子層との界面でアブレートするような光源であれば特に制限はなく用いることができ、その中でも、高解像度を得るためには、エネルギー印加面積が絞り込める電磁波、特に波長が１ｎｍ〜１ｍｍの紫外線、可視光線、赤外線が好ましく、このようなレーザ光源としては、一般によく知られている、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ、ガラスレーザ等の固体レーザ；Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒイオンレーザ、Ｋｒイオンレーザ、ＣＯ２レーザ、ＣＯレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ、Ｎ２レーザ、エキシマーレーザ等の気体レーザ；ＩｎＧａＰレーザ、ＡｌＧａＡｓレーザ、ＧａＡｓＰレーザ、ＩｎＧａＡｓレーザ、ＩｎＡｓＰレーザ、ＣｄＳｎＰ２レーザ、ＧａＳｂレーザ等の半導体レーザ；化学レーザ、色素レーザ等を挙げることができる。これらの中でも効率的にアブレーションを起こさせるためには、出力及び安定性の観点から波長が６００〜１２００ｎｍの半導体レーザを用いるのが好ましい。
【００４８】
なお、ここで言うアブレートとは、物理的或いは化学的変化により金属微粒子層が完全に飛散する、一部が破壊される或いは飛散する、基体の界面近傍のみに物理的或いは化学的変化が起こる現象を含む。
【００４９】
さらに金属微粒子層の露光部分を引き剥がす方法としては、剥離板、剥離ロールによる剥離角度固定方法、手で剥離シートを引き剥がす手剥離方法等、パターニングに影響を与えなければ種々の剥離方法を用いることができる。
【００５０】
図４は、金属微粒子層をレジスト像によりパターニングする方法を示す。
図４（ａ）は、リフトオフ法を示す図であり、基体３上にレジスト像１３を形成し、その上に金属微粒子分散物４を塗布した後、レジスト像を除去することにより、レジスト像部分の金属微粒子層も同時に除去され、パターニングされた金属微粒子層５が残存する。
【００５１】
図４（ｂ）は、スキージ法を示す図であり、同図（ａ）と同様に基体３上にレジスト像１３を形成し、その上に金属微粒子分散物４を塗布した後、スキーザー（ブレード又はスキージロールなど）によりレジスト像部分の過剰の金属微粒子分散物を除去して基体の露出部分にパターニングされた金属微粒子層を形成し、乾燥後、レジスト像を除去することにより、パターニングされた金属微粒子層５が残存する。
【００５２】
その後加熱処理することにより、金属微粒子層５中の金属微粒子は熱融着され、パターニングされた電極となる。図４（ａ）、（ｂ）においては、レジスト像を除去する前に加熱処理して金属微粒子を熱融着させることもできる。
【００５３】
図５は、金属微粒子層をフォトリソグラフ法によりパターニングする方法を示す。基体３上に金属微粒子層４を形成した後、フォトレジスト層１４を塗布し、パターン露光、現像してレジスト像１５を形成し、フォトレジスト層が除去された部分の金属微粒子層を溶剤等で除去してパターニングされた金属微粒子層５を得た後、レジスト像を除去液で除去し、加熱してソース電極やドレイン電極を形成するものである。尚、レジスト像を除去する前に加熱して金属微粒子を熱融着してもよい。
【００５４】
フォトレジスト層としては、ポジ型、ネガ型の公知の材料を用いることができるが、レーザ感光性の材料を用いることが好ましい。このようなフォトレジスト材料として、（１）特開平１１−２７１９６９号、特開２００１−１１７２１９、特開平１１−３１１８５９号、特開平１１−３５２６９１号のような色素増感型の光重合感光材料、（２）特開平９−１７９２９２号、米国特許第５，３４０，６９９号、特開平１０−９０８８５号、特開２０００−３２１７８０、同２００１−１５４３７４のような赤外線レーザに感光性を有するネガ型感光材料、（３）特開平９−１７１２５４号、同５−１１５１４４号、同１０−８７７３３号、同９−４３８４７号、同１０−２６８５１２号、同１１−１９４５０４号、同１１−２２３９３６号、同１１−８４６５７号、同１１−１７４６８１号、同７−２８５２７５号、特開２０００−５６４５２、ＷＯ９７／３９８９４、同９８／４２５０７のような赤外線レーザに感光性を有するポジ型感光材料が挙げられる。工程が暗所に限定されない点で、好ましいのは（２）と（３）であり、フォトレジスト層を除去する場合には、ポジ型である（３）が最も好ましい。
【００５５】
上記のレジスト像を除去には、アルコール系、エーテル系、エステル系、ケトン系、グリコールエーテル系などフォトレジストの塗布溶媒に利用される広範囲の有機溶媒から、適宜選択し用いる。
【００５６】
これらの手法を用いてソース電極とソースバスライン、又はドレイン電極と画素電極を同時に形成することが、有機薄膜トランジスタシートを作製するに当たっては生産性向上の効果を遺憾なく発揮できる。
【００５７】
本発明においては、平均粒径５０ｎｍ以下の金属微粒子分散物を用いてパターニングし、熱融着することにより、ソース電極又はドレイン電極、更にソースバスラインや画素電極を容易に高精度に作製することが可能となり、また種々の形態でパターニングすることが容易となり、有機薄膜トランジスタを容易に製造することが可能である。
【００５８】
〈ゲート電極及びゲートバスライン〉
ゲート電極及びゲートバスラインとしては導電性材料であれば特に限定されず、任意の材料を用いることができる。ゲート電極及びゲートバスラインの形成方法としては、蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて形成する方法、アルミニウムや銅などの金属箔上に熱転写、インクジェット等によるレジストを用いてエッチングする方法がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、導電性微粒子分散液を直接インクジェットによりパターニングしてもよいし、塗工膜からリソグラフやレーザアブレーションなどにより形成してもよい。さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、スクリーン印刷など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。又、前述したソース電極、ドレイン電極、ソースバスライン及び画素電極の形成方法を用いてもよい。
【００５９】
〈ゲート絶縁層〉
種々の絶縁材料を用いることができるが、特に、比誘電率の高い無機酸化物皮膜が好ましい。無機酸化物としては、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などが挙げられる。それらのうち好ましいのは、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、窒化アルミニウムなどの無機窒化物も好適に用いることができる。
【００６０】
無機酸化皮膜の形成方法としては、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、大気圧プラズマ法など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、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパターニングによる方法などのウェットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶剤あるいは水に必要に応じて界面活性剤などの分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えばアルコキシド体の溶液を塗布、乾燥する、いわゆるゾルゲル法が用いられる。これらのうち好ましいのは、大気圧プラズマ法とゾルゲル法である。
【００６１】
大気圧下でのプラズマ製膜処理とは、大気圧または大気圧近傍の圧力下で放電し、反応性ガスをプラズマ励起し、基材上に薄膜を形成する処理を指し、その方法については特開平１１−１３３２０５号、特開２０００−１８５３６２、特開平１１−６１４０６号、特開２０００−１４７２０９、同２０００−１２１８０４等に記載されている（以下、大気圧プラズマ法とも称する）。これによって高機能性の薄膜を、生産性高く形成することができる。
【００６２】
また有機化合物皮膜としては、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、およびシアノエチルプルラン、ポリマー体、エラストマー体を含むホスファゼン化合物、等を用いることもできる。
【００６３】
有機化合物皮膜の形成法としては、前記ウェットプロセスが好ましい。無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用することができる。またこれら絶縁膜の膜厚としては、一般に５０ｎｍ〜３μｍ、好ましくは、１００ｎｍ〜１μｍである。
【００６４】
〈支持体〉
支持体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）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、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ともに、衝撃に対する耐性を向上できる。
【００６５】
図６に本発明の有機薄膜トランジスタの構成例を示す。
同図（ａ）は、公知のガスバリア膜が形成された支持体５６上に、前述した方法により金属微粒子層をパターニングして原電極（５２、５３）を形成した後、有機半導体層５１を、例えばインクジェットで有機半導体溶液あるいは分散液を吐出し５２、５３の間に付着させ、溶媒を乾燥除去することにより形成する。次に金属微粒子層を加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２、ドレイン電極５３を形成し、その上に絶縁層５５を形成し、更にその上にゲート電極５４を形成して有機薄膜トランジスタを形成したものである。
【００６６】
同図（ｂ）は、支持体５６上に、前述した方法により金属微粒子層をパターニングして原電極（５２、５３）を形成した後、その上に有機半導体層５１を形成し、次に金属微粒子層を加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２、ドレイン電極５３を形成し、その上に絶縁層５５を形成し、更にその上にゲート電極５４を形成して有機薄膜トランジスタを形成したものである。
【００６７】
同図（ｃ）は、支持体５６上に有機半導体層５１を形成し、その後金属微粒子層をパターニングし、加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２、ドレイン電極５３を形成し、その上に絶縁層５５、ゲート電極５４を形成したものである。
【００６８】
同図（ｄ）は、支持体５６上にゲート電極５４を形成した後、絶縁層５５を形成し、前述した方法により金属微粒子層をパターニングして原電極（５２、５３）を形成した後、有機半導体層５１を、例えばインクジェットで有機半導体溶液あるいは分散液を吐出し５２、５３の間に付着させ、溶媒を乾燥除去することにより形成する。次に金属微粒子層を加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２、ドレイン電極５３を形成して有機薄膜トランジスタを形成したものである。
【００６９】
同図（ｅ）は、支持体５６上にゲート電極５４を形成した後、絶縁層５５を形成し、前述した方法により金属微粒子層をパターニングにより原電極（５２、５３）を形成した後、その上に有機半導体層５１を形成し、次に金属微粒子層を加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２、ドレイン電極５３を形成して有機薄膜トランジスタを形成したものである。
【００７０】
同図（ｆ）は、支持体５６上にゲート電極５４を形成した後、絶縁層５５を形成し、その上に有機半導体層５１を塗布により全面に形成し、その有機半導体層５１の上に金属微粒子層をパターニングし、加熱して金属微粒子を熱融着することによりソース電極５２およびドレイン電極５３を形成したものである。
【００７１】
加熱による金属微粒子の熱融着は半導体層の付設前あるいは後など任意のタイミングで行うことができるが、半導体層の付設後に行うことが好ましい。また絶縁層やゲート電極も併せて、トランジスタ全体を加熱処理することにより、電極を形成してもよい。
【００７２】
また金属微粒子分散物を用いて金属微粒子層を形成する場合、図６（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）においては、半導体層を形成する直前に、ソース電極、ドレイン電極を加熱融着により形成した後、公知の洗浄処理を施すのが好ましい。有機成分の溶解性または分散性の高い洗浄液で処理する方法を用いてもよいが、好ましくは酸素プラズマエッチング処理、ＵＶオゾン処理などのドライエッチングにより行う。より好ましくは、特願２００１−３７７０９１などに記載される大気圧プラズマ法による酸素プラズマ処理を施す。この洗浄処理により、電極表面に残存する金属微粒子の分散剤成分が除去され、有機半導体と電極との接触抵抗がより低減される。さらにトランジスタが構成された後に再度加熱処理を施してもよい。
【００７３】
図７は有機ＴＦＴの構成としては図６（ｄ）を有するシートの配置の１例であり、有機ＴＦＴとしては、支持体５６上にまずゲート電極５４を有し、ゲート絶縁層５５を介して半導体層５１からなるチャネルで連結されたソース電極５２及びドレイン電極５３を有し、シート状支持体にそれらがゲートバスライン５７及びソースバスライン５８を介して連結されている。なおこの図ではドレイン電極５３が画素電極を兼ねる。
【００７４】
この例において、本発明では、前述の方法により金属微粒子層を熱融着して、ソース電極５２とソースバスライン５８、及びドレイン電極・画素電極５３から選ばれる少なくとも１つが同時に形成される。
【００７５】
図８は、有機薄膜トランジスタシートの１例の概略等価回路図である。
有機ＴＦＴシート６０はマトリクス配置された多数の有機ＴＦＴ６１を有する。５７は各ＴＦＴ６１のゲート電極のゲートバスラインであり、５８は各ＴＦＴ６１のソース電極のソースバスラインである。各ＴＦＴ６１のドレイン電極には、出力６２が接続され、この出力６２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５３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。６３は蓄積コンデンサ、６４は垂直駆動回路、６５は水平駆動回路である。
【００７６】
【実施例】
実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７７】
実施例１
図６（ｆ）に示すような構成で、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）フィルム支持体５６上に金属箔（厚さ２００ｎｍのアルミニウム蒸着膜）からなるゲート電極５４を形成し、その上に、前記の大気圧プラズマ法により酸化ケイ素からなる絶縁層５５を形成し、その上にポリ（３−ｎ−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル）のｒｅｇｉｏｒｅｇｕｌａｒ体（アルドリッチ社製）をクロロホルムに溶解し、塗布して窒素雰囲気中で自然乾燥することで有機半導体層５１を形成した。
【００７８】
以下、上記で得られた支持体上にゲート電極及び絶縁層を有し、その上に有機半導体層を有するフィルムを、有機半導体フィルムと呼ぶ。
【００７９】
上記有機半導体フィルム上に、特開平１１−８０６４７号公報に記載の平均粒径約１０ｎｍの金微粒子の水分散液（ノニオン界面活性剤０．１％含有）をインクジェット用インクとして用い、インクジェットヘッドより吐出してパターニングし、窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成した。
【００８０】
得られたフィルムを窒素雰囲気中で２００℃に加熱して、金微粒子を熱融着して、ソース電極５２及びドレイン電極５３を形成し、チャネル長２０μｍの有機薄膜トランジスタを形成した。得られたトランジスタは良好なｐチャネルエンハンスメント型のＦＥＴ特性を示した。また飽和領域におけるキャリア移動度は０．０５（ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ）であった。
【００８１】
実施例２
実施例１で用いた有機半導体フィルム上に、前述の平均粒径約１０ｎｍの金微粒子の水分散液を塗布し、窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成して、その上に、厚さ２μｍのポリビニルフェノール層を設けた。出力波長８３０ｎｍ、出力５０ｍＷの半導体レーザから２００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー密度で、書き込み解像度が４０００ｄｐｉ（ｄｐｉは２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す。）の露光を行い、金属微粒子を熱融着した。その後、アルカリ水溶液で洗い流し、幅約７μｍのソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８２】
実施例３
実施例１で用いた有機半導体フィルム上に、同様にして平均粒径約１０ｎｍの金微粒子の水分散液を塗布し、窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成して、その上に、厚さ２μｍのポリビニルフェノール層を設けた。サーマルヘッドを用いて、２００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー密度で、書き込み解像度が２００ｄｐｉで加熱し、金属微粒子を加熱融着した。以下、実施例２と同様にして、幅約１３０μｍのソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８３】
実施例４
実施例１で用いた有機半導体フィルム上に、同様にして平均粒径約１０ｎｍの金微粒子を水分散液を塗布し、窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成した。その上に、ポジ型フォトレジスト層を形成し、マスクを用いて電極形状様に露光し、アルカリ水溶液にて露光部分のフォトレジスト層を除去し、よく純水で洗浄することにより、除去された部分の金微粒子含有層も除去した。このフィルムを窒素雰囲気中で２００℃に加熱して、金微粒子を熱融着し、ソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８４】
実施例５
実施例１で用いた有機半導体フィルム上に、同様にして平均粒径約１０ｎｍの金微粒子の水分散液を塗布し、窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成した。その上に、特開平１１−１１５１１４号の実施例１に記載の感光層（厚さ２μｍ）を形成した後、発信波長８３０ｎｍ、出力１００ｍＷの半導体レーザを用いて、２００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー密度で電極形状様に露光した。アルカリ水溶液で露光部を除去し、純水で洗浄することにより除去された部分の金微粒子含有層も除去した。該フィルムを窒素雰囲気中で２００℃に加熱し、金微粒子を熱融着し、ソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８５】
実施例６
実施例１で用いた有機半導体フィルム上に、実施例５で用いたフォトレジスト層を形成し、実施例５と同様に露光、現像することで電極形状様のレジスト像を得た。得られたレジスト像上に、同様にして平均粒径約１０ｎｍの金微粒子の水分散液を塗布し、５０℃にて乾燥し、厚さ０．２μｍの金微粒子含有層を形成した。次にレジスト像をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を用いて除去することにより金微粒子含有層が有機半導体フィルム上に電極形状様に形成された。このフィルムを２００℃に加熱し、金微粒子を熱融着し、ソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８６】
実施例７
実施例６において、金微粒子の水分散液を塗布した後、表面をスキーズすることにより、レジスト像以外の部分に、パターン状に金微粒子分散液を残した。窒素雰囲気中で５０℃にて乾燥した後、レジスト像をＭＥＫを用いて除去することにより金微粒子含有層が有機半導体フィルム上に電極形状様に形成された。このフィルムを窒素雰囲気中で２００℃に加熱し、金微粒子を熱融着し、ソース電極５２及びドレイン電極５３を形成した。実施例１と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８７】
実施例８
金微粒子の水分散液に替えて、特開２０００−２３９８５３に記載の製法で調製した平均粒径１０ｎｍの金微粒子のＭＥＫ分散液を用いた以外は実施例３と同様にして、有機薄膜トランジスタを作製した。実施例３と同様に良好なＦＥＴ特性を示した。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、有機薄膜トランジスタのソース電極、ドレイン電極等の高精度のパターニングをより簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーマルヘッドにより、電極形状様に金属微粒子を熱融着して電極を形成する方法を示す図である。
【図２】光熱変換法により、電極形状様に金属微粒子を熱融着して電極を形成する方法を示す図である。
【図３】金属微粒子層をアブレーションによりパターニングする方法を示す。
【図４】金属微粒子層をレジスト像によりパターニングする方法を示す。
【図５】金属微粒子層をフォトリソグラフ法によりパターニングする方法を示す。
【図６】有機薄膜トランジスタの構成例を示す。
【図７】有機薄膜トランジスタシートの配置の１例を示す図である。
【図８】有機薄膜トランジスタシートの１例の概略等価回路図である。
【符号の説明】
１　サーマルヘッド
２　フィルム
３　基体
４　金属微粒子分散物
５　パターニングされた金属微粒子分散物層
６　吸引装置
８　ソース電極又はドレイン電極
９　光熱変換層
１０　アブレーション防止層
１１　クッション層
１２　保護フィルム
１３、１５　レジスト像
１４　フォトレジスト層
５１　有機半導体層
５２　ソース電極
５３　ドレイン電極
５４　ゲート電極
５５　絶縁層
５６　支持体
５７　ゲートバスライン
５８　ソースバスライン
５９　絶縁性領域
６０　有機ＴＦＴシート
【図１】
2004031933.tif 000003
【図２】
2004031933.tif 000004
【図３】
2004031933.tif 000005
【図４】
2004031933.tif 000006
【図５】
2004031933.tif 000007
【図６】
2004031933.tif 000008
【図７】
2004031933.tif 000009
【図８】
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