(57)【要約】高分解能の構造を有する有機電子要素およびそれを製造する方法。本発明は、高分解能の構造を有する有機電子要素に関し、特に小さいソース−ドレイン間隔を有する、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）およびそれを製造する方法に関する。有機電子要素は、コンダクタ・トラック／電極が配置され、処理工程においてレーザにより焼かれた凹部を有する。
2006505927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのコンダクタ・トラックの間、電極の間、および／またはコンダクタ・トラックと電極の間に１０μｍ未満の間隔Ｉを有する有機電子要素であって、実質的に平坦な表面を有しており、少なくとも単数または複数の前記コンダクタ・トラックおよび／または単数または複数の前記電極は、下層または基板の表面上に３００ｎｍ未満突出している、有機電子要素。
【請求項２】
２つのコンダクタ・トラックの間、電極の間、および／またはコンダクタ・トラックと電極の間に１０μｍ未満の間隔Ｉを有する有機電子要素であって、少なくとも１つのコンダクタ・トラックおよび／または電極は、下層の凹部内に配置され、前記凹部は層を用いて生成され、少なくとも急峻な壁、鋭い輪郭および比較的粗である底面を有する、有機電子要素。
【請求項３】
コンダクタ・トラックおよび／または電極を生成するために、レーザおよびマスクを用いて、下層または基板に少なくとも１つの凹部が焼き付けられる有機電子要素の製造方法であって、前記凹部は急峻な壁、鋭い輪郭および比較的粗である底面を有し、続く処理工程で前記凹部が導電性の主に有機材料で充填される、有機電子要素の製造方法。
【請求項４】
前記導電材料が前記凹部内にこすりつけられる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
過剰な導電性有機材料が、前記凹部を前記材料で充填する工程に続く処理工程でぬぐい取られる、請求項３または４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
例えばエキシマ・レーザであるパルス化レーザが用いられる、請求項３ないし５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
連続したロール・トゥ・ロール手順で実行される、請求項３ないし６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記過剰な有機材料をぬぐい取る前記ローラが、他のローラより遅く回転する、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分解能の構造を有する有機電子要素に関し、特に小さいソース−ドレイン間隔を有する、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）およびそれを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電子要素、特に高分解能の構造と小さいソース−ドレイン間隔「Ｉ」を有するＯＦＥＴは既知であるが、高い費用レベルを必要とする、高価な処理工程を用いて製造されている。それらの処理工程は、不経済で通常フォト・リソグラフィーを含み、そこでは所望のキャパシタンスを有するコンダクタ・トラックが形成されるように、フォトリソグラフ手段により凹部が下層または基板に生成される。これらの凹部は溝状で、鋭い輪郭を伴っていない。凹部の底部は、不変のままである。
【０００３】
コンダクタ・トラックおよび／または電極は、低い抵抗値を持たせるためにある程度の大きさが必要で、１〜２μｍの凹部に配置されることが最良である。
しかしながらこれまでは、こうしたＯＦＥＴのコンダクタ・トラック／電極を手早く安価な処理手順で製造する工程は存在しなかった。
【０００４】
大量生産に適した手早い有機電子要素を製造する既知の方法は、コンダクタ・トラックを下層、すなわち一般的に基板に適合配置する技術を用いるので、そのような場合生じる問題は、それらの「重ね合わせられた」コンダクタ・トラックが、各々非常に厚いのでそれに続く絶縁層に欠陥領域を生じさせるか、またはそれらが非常に大きいので集積回路の全表面の殆どの部分がそれらのために使われてしまう、ということである。
【０００５】
確かに、ドイツ特許公報ＤＥ１００６１２９７．０は、大きな技術的規模で用いることができ、コンダクタ・トラックが凹状である高分解能の印刷プロセスを開示しているが、エンボス・スタンプでの打ち抜きにより生成された凹部は、鋭い壁表面と鋭く定められたエッジを有さず、より溝状で鋭い輪郭を有さない、という欠点を被っている。それらの穏やかな変化の結果として、凹部に導入された材料は精密に凹部を満たすことができないのみならず、凹部の周りににじんで汚し、漏れ電流につながる。また、にじんだ材料は凹部から材料の大部分を再び削らなくては、後でぬぐい取ることもできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、大きな技術的規模で製造することができ、かつ望ましくは特に高分解能の構造と小さいソース−ドレイン間隔を有するＯＦＥＴである、有機電子要素を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の主題は、２つのコンダクタ・トラックの間、電極の間、および／またはコンダクタ・トラックと電極の間に１０μｍ未満の間隔Ｉを有する有機電子要素であって、実質的に平坦な表面を有しており、少なくとも単数または複数のコンダクタ・トラックおよび／または単数または複数の電極は、下層または基板の表面上に３００ｎｍ未満突出している。本発明の主題はまた、２つのコンダクタ・トラックの間、電極の間、および／またはコンダクタ・トラックと電極の間に１０μｍ未満の間隔Ｉを有する有機電子要素であって、少なくとも１つのコンダクタ・トラックおよび／または電極は、下層の凹部内に配置され、前記凹部は層を用いて生成され、少なくとも急峻な壁、鋭い輪郭および比較的粗である底面を有する。
【０００８】
最終的に本発明の主題は、コンダクタ・トラックおよび／または電極を生成するために、レーザおよびマスクを用いて、下層または基板に少なくとも１つの凹部が焼き付けられる有機電子要素の製造方法であって、前記凹部は急峻な壁、鋭い輪郭および比較的粗である底面を有し、引き続く処理工程で前記凹部が導電性の主に有機材料で充填される。
【０００９】
製造方法の一実施形態に従えば、前記凹部を前記導電性有機材料で充填する工程に続く処理工程で、顕著な量の導電性材料が前記凹部から再度取り去られることなく、過剰な導電性有機材料がぬぐい取られる。
【００１０】
凹部は種々のプロセスを用いて充填されうる。即ち、その材料は本発明に従う他の任意の方法で凹部内に、スプレーされ、ブレードでこすりつけられ、注入され、塗布により供給され、印刷により供給され、または導入されることができる。
【００１１】
製造方法の一実施形態に従えば、例えば数１０ナノ秒のパルス長のパルス化層で、下層または基板内に凹部が焼き付けられる。そのような場合、０．５ないし３μｍの間の領域内に凹部を生成するには、数パルスで既に充分可能である。
【００１２】
レーザにより生成された凹部の構造は、その壁が極めて急峻で、極端な場合は直接に垂直であることで区別される。さらに、蒸発効果は凹部の底に非常に粗な面を生成し、そこに導入された有機導電材が極めて良好な接着性を有し、凹部の間の過剰な導電性材料を取り除く操作によっても、言及する価値あるほど凹部から抜け落ちたり取り除かれたりすることはない。さらにそのような方法では、レーザで焼かれた凹部は例えば凹部の周囲に存在する過剰な有機材料が甚大な損害を生じることなくぬぐい去られることができない、エンボスにより生成された凹部とは、明らかに異なっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、以下に図面を参照して詳細に記述されるが、図面はコンダクタ・トラックおよび／または電極を製造するプロセスのシーケンスを、例として図解的に示す。
【００１４】
基板１は、例えばロール・トゥ・ロール・プロセスにおける複数のロールの間を通って描かれている。左から右の最初に示されているのは、ストリップを均一に移動する動きを促進させる、押圧ローラおよび／またはガイドローラ２である。図示される第１の動作では、例えばエキシマ・レーザのレーザ３により、マスク４を通して基板に凹部５が生成される。エキシマ・レーザ３は、凹部５がマスク４により予め定められるサイズとかならずしも同じに撮像できないため、可能なように光学レンズ・システム３ａ、３ｂを備えている。レーザ・パルスが例えば数１０ナノ秒継続する間、ストリップ１はその間わずかに進む。上記のように、そのような方法で生成された凹部５は、有機導電材料が特に強固に接着する、鋭いエッジ、険しい壁および粗い底面を有する。次にドクター・ブレード７を用いて、例えば溶液またはペースト状態のＰＡＮＩ（ポリアニリン）またはＰＥＤＯＴのような有機導電材料６が、凹部内にこすりつけられる。凹部の間に存在する導電材料６は、吸収性ローラ８により取り除かれる。ローラ８は、導電材料を効果的に取り除くために、例えば他のローラよりゆっくり回転する。２つの凹部５の間の間隔は両方向矢印により特定され、Ｉと表わされる。
【００１５】
ここでの用語「有機ポリマー」、または「機能材料」、または「（機能）ポリマー」は、特に英語で例えば「プラスチック」として特定されるもので、全ての種類の有機、有機金属および／または有機−無機プラスチック材料（ハイブリッド）を包含する。これは、従来のダイオード（ゲルマニウム、シリコン）を形成する半導体および一般的な金属導体を除いて、全ての物質を含んでいる。したがって、炭素含有材料のような有機材料への教条的意味での限定は意図されていないが、例えばシリコーンの広い用途はむしろ予期されている。さらにこの用語は、特にポリマーおよび／またはオリゴマー材料の、分子のサイズに関して限定的な意味はないが、低分子量のものの使用は勿論可能である。機能性ポリマーの表現中の用語の要素「ポリマー」は、歴史的に決定されており、その点で実際のポリマー結合の有無について言及するものではない。
【００１６】
本発明は、スイッチング速度が速く信頼性が高いＯＦＥＴなどの、有機電子要素が経済的に製造されうる方法を初めて提供する。レーザにより焼き付けられてできた凹部は従来の凹部とは異なるように導電性有機材料の充填物を保持し、そのため有機コンダクタ・トラックは他の方法よりも本方法によって、より速くかつ良好に生成されることができることがわかった。
【図１】
2006505927.tif 000003
【国際調査報告】
2006505927.tif 000004
2006505927.tif 000005
2006505927.tif 000006
2006505927.tif 000007
2006505927.tif 000008
2006505927.tif 000009
2006505927.tif 000010
2006505927.tif 000011