(57)【要約】【課題】  非常に簡便な構成・手段で表面自由エネルギーによるマッピングを基板表面に施し、かつ有機半導体分子の配向において基板面からの大きな角度と十分な方位角アンカリングを実現し、さらにチャネルを形成する電極材料がラビング工程においても剥離しない高い密着性を持つ優れた有機電子デバイス構造を実現する。【解決手段】  絶縁性微粒子を含む絶縁層と配向膜となる絶縁性微粒子を含まない絶縁層の積層体を用いて、微細チャネル形成と電極の高密着性と有機半導体分子の高角度配向を実現し、高移動度の有機トランジスタなどの高特性な有機電子デバイスを実現する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機半導体材料と絶縁層と複数の電極を含む有機電子デバイスにおいて、その絶縁層として、絶縁性微粒子を含む絶縁層と絶縁性微粒子を含まない絶縁層の積層体を有し、かつ絶縁性微粒子を含まない絶縁層側の積層体の表面は100nm以下の凹凸形状を有することを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項２】
前記有機電子デバイスが、トランジスタであることを特徴とする、請求項1に記載の有機電子デバイス。
【請求項３】
前記有機材料を用いたトランジスタが、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）であることを特徴とする請求項2に記載の有機電子デバイス。
【請求項４】
前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層が、２つの異なる電極間に配置されることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の有機電子デバイス。
【請求項５】
前記絶縁性微粒子の密度が10個／μm2以上且つ100個／μm2以下であることを特徴とする、請求項４に記載の有機電子デバイス。
【請求項６】
前記絶縁性微粒子の直径が10nm以上且つ100nm以下であることを特徴とする、請求項４〜請求項5のいずれかに記載の有機電子デバイス。
【請求項７】
前記絶縁性微粒子の材料が無機系材料であることを特徴とする、請求項４〜請求項6のいずれかに記載の有機電子デバイス。
【請求項８】
前記絶縁性微粒子を含む絶縁層の材料が、無機材料であることを特徴とする、請求項４〜請求項７のいずれかに記載の有機電子デバイス。
【請求項９】
前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層の材料が、有機材料であることを特徴とする請求項４〜請求項8のいずれかに記載の有機電子デバイス。
【請求項１０】
前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層の材料が、高分子材料であることを特徴とする請求項４〜請求項9のいずれかに記載の有機電子デバイス。
【請求項１１】
前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層の材料が、フッ素を含有する高分子材料であることを特徴とする請求項４〜請求項10のいずれかに記載の有機電子デバイス。
【請求項１２】
前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層の材料が、フッ素を含有するポリイミド系材料であることを特徴とする請求項４〜請求項11のいずれかに記載の有機電子デバイス。
【請求項１３】
前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層の厚さが、前記絶縁性微粒子の平均直径より小さいことを特徴とする請求項４〜請求項12のいずれかに記載の有機電子デバイス。
【請求項１４】
有機半導体材料を用いた有機電子デバイスの作成方法において、有機電子デバイスを構成する電極材料をインクジェット法で吐出し、前記絶縁性微粒子を含む絶縁層と絶縁性微粒子を含まない絶縁層の積層体によって、電極材料が分離され、かつ、有機半導体層の分子を配向させることを特徴とする有機電子デバイスの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機半導体材料を含む有機電子デバイスに関するものであり、特にインクジェット描画プロセスを用いた有機薄膜電子デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年有機材料を使った電子デバイス研究が盛んである。有機材料を薄膜化しデバイスに応用することによって、プロセスの低温化や携帯性に優れ、コスト的にも安価な電子デバイスの実現が期待されている。
【０００３】
例えば、有機EL、有機IDタグ、有機FET等の電子デバイス研究が盛んであるが、なかでも有機FETは、その機能の心臓部である半導体材料自身が有機分子の集合体であり、部分的に共有結合している比較的弱い結合体であるため、プロセスの低温化が期待でき、かつ、フレキシブル性に富み軽量化が可能な為、携帯性に優れている。このため、ペーパーライクディスプレイはもとより、液晶ディスプレイにも応用の可能性があり、近年急速に研究が活発になっている。このような電子デバイス分野への有機電子デバイス応用実現の為の一つの方法として、インクジェット描画プロセスを利用した有機電子デバイス作成方法があげられ、次世代低温プロセス・高携帯性電子デバイスへの応用が期待されている。
【０００４】
有機電子デバイスの作製にあたっては様々な方法が挙げられるが、例えば非特許文献１や非特許文献２などにピエゾインクジェット描画プロセスと表面自由エネルギー制御による表面マッピングを用いた有機ＴＦＴの作製方法が記載されている。
【０００５】
又、別の従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
【非特許文献１】Science 280、2123（2000）
【非特許文献２】Tech Digest of IEDM、p.623（2000）
【特許文献１】特開２００３−３２４２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
インクジェット描画プロセスとして幾つかの方式を挙げることができる。主な方式としては、圧電アクチュエーターを用いた方式（ピエゾ方式）、サーマル方式、静電誘引方式などであるが、特にピエゾ方式、サーマル方式は民生用のプリンターとして近年飛躍的な進化をとげ、微細液滴化・高速度化が進んでいる。また高精度着弾性も大きく進んでいるが、インクジェット描画法の原理上、微小液滴化すればするほど外的な要因により液滴の正確な着弾は困難になり、通常の民生用インクジェット描画法においては3σ＜10μmの領域は殆ど不可能な領域と現状考えられている。しかしながらFETなどの電子デバイスではチャネル長において1μm以下の高精度が要求されており、様々な利点を備えたインクジェット描画法の適応を妨げる大きな障壁となっている。
【０００７】
このような問題点を解決するためには、基板表面を表面自由エネルギーでマッピングし、微細な液滴を誘導して微細なチャネルを形成する方法が有効である。基板表面を表面自由エネルギーでマッピングしてチャネルを形成する方法としては、表面自由エネルギーの比較的高い材料上のチャネルを形成したい部分に表面自由エネルギーの低い撥液材料をセパレーターとして形成し、表面自由エネルギーの高い溶液状の電極材料を分離するものが代表的である。この場合、表面自由エネルギーの低い材料上に有機半導体層が形成されるが、有機ＦＥＴの特性を左右する有機半導体層の移動度を向上させる配向処理は困難である。一方、このような問題点の解決法として、ポリイミド系の材料をセパレーターとして形成し、電極を分離形成した後にラビングして配向規制力を付与する方法が提案されている。有機半導体、特にホッピング伝導が主体の分子量の小さい材料の配向制御には、基板面から大きな角度を持ち、かつ平面方向の配向規制力（方位角アンカリング）を高めることが重要と考えられているが、ポリイミド系の配向膜をそのままラビングすると方位角アンカリングは増加するが、基板面からの角度は大きく減少してしまう。また電極焼成後にラビングを行い配向規制力を付与する際に、ソース・ドレイン両電極も一緒にラビングされてしまい、低温焼成タイプの導電性ペースト等を用いた場合、基板から剥離しやすいという問題が発生する。本発明は、非常に簡便な構成・手段で表面自由エネルギーによるマッピングを基板表面に施し、かつ有機半導体分子の配向において基板面からの大きな角度と十分な方位角アンカリングを実現し、さらにチャネルを形成する電極材料がラビング工程においても剥離しない高い密着性を持つ優れた有機電子デバイス構造を実現する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明の構成は以下のようになる。
【０００９】
本発明の第一は、有機半導体材料と絶縁層と複数の電極を含む有機電子デバイスにおいて、その絶縁層として、絶縁性微粒子を含む絶縁層と絶縁性微粒子を含まない絶縁層の積層体を有し、かつ絶縁性微粒子を含まない絶縁層側の積層体の表面は100nm以下の凹凸形状を有することを特徴とする有機電子デバイス、にある。
【００１０】
本発明の第二は、前記有機電子デバイスが、トランジスタであることを特徴とする、本発明の第一に記載の有機電子デバイス、にある。
【００１１】
本発明の第三は、前記有機材料を用いたトランジスタが、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）であることを特徴とする本発明の第二に記載の有機電子デバイス、にある。
【００１２】
本発明の第四は、前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層が、２つの異なる電極間に配置されることを特徴とする、本発明の第一〜第三に記載の有機電子デバイス、にある。
【００１３】
本発明の第五は、前記絶縁性微粒子の密度が10個／μm2〜100個／μm2であることを特徴とする、本発明の第四に記載の有機電子デバイス、にある。
【００１４】
本発明の第六は、前記絶縁性微粒子の直径が10nm〜100nmであることを特徴とする、本発明の第四〜第五に記載の有機電子デバイス、にある。
【００１５】
本発明の第七は、前記絶縁性微粒子の材料が無機系材料であることを特徴とする、本発明の第四〜第六に記載の有機電子デバイス、にある。
【００１６】
本発明の第八は、前記絶縁性微粒子を含む絶縁層の材料が、無機材料であることを特徴とする、本発明の第四〜第七に記載の有機電子デバイス、にある。
【００１７】
本発明の第九は、前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層の材料が、有機材料であることを特徴とする本発明の第四〜第八に記載の有機電子デバイス、にある。
【００１８】
本発明の第十は、前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層の材料が、高分子材料であることを特徴とする本発明の第四〜第九に記載の有機電子デバイス、にある。
【００１９】
本発明の第十一は、前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層の材料が、フッ素を含有する高分子材料であることを特徴とする本発明の第四〜第十に記載の有機電子デバイス、にある。
【００２０】
本発明の第十二は、前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層の材料が、フッ素を含有するポリイミド系材料であることを特徴とする本発明の第四〜第十一に記載の有機電子デバイス、にある。
【００２１】
本発明の第十三は、前記絶縁性微粒子を含まない絶縁層の厚さが、前記絶縁性微粒子の平均直径より小さいことを特徴とする本発明の第四〜第十二に記載の有機電子デバイス、にある。
【００２２】
本発明の第十四は、有機半導体材料を用いた有機電子デバイスの作成方法において、有機電子デバイスを構成する電極材料をインクジェット法で吐出し、前記絶縁性微粒子を含む無機系絶縁層と絶縁性微粒子を含まない絶縁層の積層体によって、電極材料が分離されることを特徴とする有機電子デバイス形成方法、にある。
【００２３】
（作用）
有機ＦＥＴのチャネル形成手段として、本発明者は凹凸形状を持つ低表面自由エネルギーの高分子配向膜に着目した。低表面自由エネルギーの高分子配向膜としては、フッ素基を側鎖に持つポリイミド系の材料が代表例として挙げられるが、この材料の下地に絶縁性微粒子を含む絶縁層を用いることによって表面凹凸形状をもつ低表面自由エネルギーの配向膜を形成することが可能である。配向膜表面に微細な凹凸形状があることで、強いラビングで高い方位角アンカリングを実現しつつ、基板面からの大きな角度を維持した配向制御が可能になる。また一方で、ソース・ドレインなどの電極に用いる低温焼成型の導電性ペーストやインクは、焼成後にほぼ金属成分しか残らない為、基板との密着性が大きな問題となる。特に平坦な高分子との密着性は高くなく、ラビング処理によって剥がれる可能性が高かったが、絶縁性微粒子を持つ絶縁膜を用いることによって、絶縁膜と電極との形状的なアンカリング効果によって基板密着性を高めることが可能になる。従って、凹凸形状を持つ低表面自由エネルギーの高分子配向膜をセパレータとして用い、セパレータ以外の部分は絶縁性微粒子を含む絶縁層で覆うことによって、高精度でチャネルを形成でき、かつ、ラビングによっても剥がれない高密着性の電極を形成でき、さらにラビングによって有機半導体層を高い配向角を維持しつつ高配向に制御して高い移動度を実現することが可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、有機ＦＥＴの構成において、基板上に絶縁性微粒子を含む絶縁層を形成し、その絶縁層上のチャネル部分に発液性の高い高分子配向層を形成することにより、ソース・ドレイン電極をチャネル部分で表面エネルギー差を用いて正確に分離でき、かつラビング処理を行ってもソース・ドレイン電極の下地との密着性が高く、剥がれ落ちることが無い。更にラビング後のチャネル部分の配向膜上に低分子の有機半導体層を形成する事により、有機半導体分子の配向角が高く、かつ一方向に並んだ、ホッピング伝導において非常に高い移動度実現できる配向構造を実現することが可能である。またこの構造を利用して、優れた有機ＦＥＴを実現することができる。また、有機ＦＥＴ以外にも様々な有機デバイスにおいて電極間の有機半導体を高配向角で並べることが可能になり、有機機能性薄膜を利用した様々なデバイス、有機ＦＥＴ、有機ＩＤタグ、有機ＥＬ等様々なデバイスへの応用が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００２６】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明は、有機半導体層と絶縁層と複数の電極を含み、その絶縁層として絶縁性の微粒子を含む絶縁層と絶縁性の微粒子を含まない絶縁層の積層体を有する、様々な機能を持った電子デバイスを作製することができるが、本実施例、比較例においては有機電子デバイスとして有機FETの作製を行った例を示す。
【００２７】
本発明における絶縁性微粒子には、有機無機に関わらず、絶縁性を示すあらゆる材料を用いることができるが、特にSiO2、Al2O3などの硬度の高い無機系材料、特に複合酸化物系材料を用いることが望ましい。また、絶縁性微粒子を含む無機系絶縁膜には、絶縁性を示すあらゆる材料を用いることができるが、特に、SiO2、Al2O3、Ta2O5、Ti-Si系酸化物などの無機系、特に複合酸化物系絶縁材料を用いるのが望ましい。さらに、絶縁性微粒子を含まない絶縁層には、絶縁性を示すあらゆる材料を用いることができ、絶縁性微粒子を含む無機系絶縁層との積層による凹凸形状により積層される有機半導体分子に高い配向角度を与えることが可能であるが、特にラビング処理などにより一軸配向規制力を発生するポリイミドやPVP（ポリビニルフェノール）などの有機系絶縁膜が望ましく、特に、フッ素を含有したポリイミドなどの表面自由エネルギーが低くかつラビング等による配向規制力を発生可能なフッ素含有高分子有機材料が望ましい。本発明における絶縁膜の形成は、スピンコート法やインクジェット描画法、オフセット印刷、スクリーン印刷など様々な方法で容易に作製可能である。またゲート電極、ソース・ドレイン電極もインクジェット描画法やスクリーン印刷法など様々な方法で形成可能である。いずれの成膜方法も本発明の有機電子電子デバイスにおいて十分に機能する薄膜を作成する事が可能である。
【００２８】
本発明における絶縁性微粒子を含む絶縁層と絶縁性微粒子を含まない絶縁層の積層体はどのような厚みでも問題はないが、デバイス特性上の知見からできるだけ薄く形成されることが望ましい。特に絶縁性微粒子を含まない絶縁層は、アイランド状にならずに膜化する10〜20nm程度が望ましい。
【００２９】
本発明における有機半導体層には、低分子系、高分子系様々な材料が挙げられ、公知のあらゆる材料を用いることができるが、特にホッピング伝導が主体で分子が垂直に並んだ場合に高移動度を示す可能性の高いペンタセンなどの低分子材料が好ましい。ペンタセンなどの低分子系有機半導体は、蒸着法で形成することも可能であるが、本発明においては、特に前駆体溶液を溶解し塗布法によって形成し、その後焼成して結晶化することが望ましい。
【００３０】
図１、図２に沿って本発明における絶縁性微粒子を含む絶縁層と絶縁性微粒子を含まない絶縁層の積層体を設けた有機ＦＥＴについて簡単に説明する。図１は本発明を最も良く表わすトップゲート型有機ＦＥＴ構造の一実施例である。図１に示されるように、十分に厚い基板11上に絶縁性微粒子を含む絶縁層12が形成され、さらに微粒子を含まない絶縁層である配向膜13が一部分にのみ形成される。その両側ソース・ドレイン電極15が形成され、配向膜の上にチャネル形成用の半導体層14が形成される。ソース・ドレイン電極や半導体層の上に絶縁膜16が積層され、さらにゲート電極17を形成する。図２はボトムゲート型の構造である。図２に示されるように、十分に厚い基板11上にゲート電極17が形成され、その上に絶縁層16が形成される。さらにその上に絶縁性微粒子を含む絶縁層が形成され、その上の一部分に絶縁性の微粒子を含まない絶縁層である配向膜が形成される。その両側ソース・ドレイン電極15が形成され、配向膜の上にチャネル形成用の半導体層14が形成される。図3は配向規制力を付与するラビング処理の概念図である。以下に詳細な具体例を示す。
【実施例１】
【００３１】
絶縁性微粒子を含む絶縁層と絶縁性微粒子を含まない絶縁層の積層体を設けたトップゲート型の有機ＦＥＴを、ソース・ドレイン及びゲートの形成方法としてインクジェット描画法を用いて作製した例を挙げる。液晶性ポリマー基板上に絶縁性微粒子を含む絶縁層として、直径50nmのSiO2微粒子を含むSiO2系酸化物を微粒子以外の部分が約20nmの厚さになるように液晶ポリマー基板にオフセット印刷で塗布し、ＵＶを照射した後250℃のオーブンで60分焼成した。SiO2微粒子部分の凹凸はSiO2系酸化物層に対して平均で40nm程度露出されていた。またSiO2微粒子の密度は約50個/μm2であった。この上に、絶縁性微粒子を含まない絶縁層として、フッ素系の側鎖を持つ低表面エネルギーのポリイミドを10nm、オフセット印刷で形成し200℃のオーブンで60分焼成を行った。このポリイミド表面をレジストでマスクし、チャネルを形成したい部分を5μm幅で残してポリイミドをケミカルドライエッチングで除去した。絶縁性微粒子を含む絶縁層は無機材料でありエッチストップ層として機能し、全て残っている。レジストを除去した後、ソース・ドレイン電極をインクジェット描画法を用いて形成を行った。電極材料には金コロイドを水系の溶液に分散した物を用い、この溶液をチャネルとなる低表面エネルギーのポリイミド上にインクジェット描画で塗布したところ、表面エネルギーが30mN/mと非常に低い為、金コロイド溶液はポリイミド上で二つに分離し、チャネル部分の両側に自発的に移動して安定化した。この状態で250℃のオーブンで60分焼成を行い、ソース・ドレインとなる金コロイドを粒子同士を融着して完全に金属化して電極化した。ソースドレイン電極形成後、コットン製のラビングローラーを用いて1000rpmでラビング処理を行い、配向処理を行った。ラビング処理を行っても、ソース・ドレイン電極と絶縁性微粒子を含む絶縁層の密着性は高く、剥がれなどの欠陥は生じなかった。ラビング終了後、基板の洗浄を行い、その後チャネルとなる低表面エネルギーのポリイミド上に半導体層としてペンタセン前駆体クロロホルム溶液をインクジェット描画法にて100nm形成し、200℃のオーブンで60分焼成を行って結晶化させた。結晶状態をＸＲＤで測定したところ、高い配向角を保ち、ラビングした一方向に配向していた。またチャネル長は5μｍであった。さらにその上に絶縁膜となる高耐圧のポリイミド層をスピンコートにて形成し200℃のオーブンで60分焼成を行った。その上にチャネル長の直上となる部分にゲート電極層をインクジェット描画法で形成した。電極材料にはソース・ドレイン電極と同様、金コロイドの分散溶液を用い、液滴径は20μｍで行った。焼成は250℃のオーブンで60分行った。
【００３２】
本実施例においては、絶縁性微粒子と絶縁性微粒子を含む絶縁層に共にSiO2を用いているが、Al2O3やTa2O5などの他の無機系絶縁材料も使用可能である。また、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミドなどの有機系絶縁材料も共に使用可能である。
【００３３】
また本実施例においては、直径50nmの絶縁性微粒子を用いているが、本発明者の鋭意検討の結果、直径10nm〜100nmの範囲のあらゆる直径において効果が期待できる。絶縁性微粒子の直径が10nmを下回る場合はラビング後に有機半導体分子が高配向角化する効果が低く、また絶縁性微粒子の直径が100nmを上回る場合はラビング後に有機半導体分子が一方向に並ぶ一軸配向効果が弱くなり、本発明の効果が期待できない。またそれぞれの直径において、絶縁性微粒子を含む絶縁層の厚さを絶縁性微粒子の直径以下の範囲で制御することにより微粒子による凹凸（頭だし）をコントロールすることができる。
【００３４】
また本実施例においては、絶縁性微粒子の密度は約50個/μm2であったが、本発明者の鋭意検討の結果、絶縁性微粒子の密度10個/μm2〜100個/μm2の範囲のあらゆる密度において効果が期待できる。絶縁性微粒子の密度が10個/μm2を下回る場合はラビング後に有機半導体分子が高配向角化する効果が低く、また絶縁性微粒子の密度が100個/μm2を上回る場合はラビング後に有機半導体分子が一方向に並ぶ一軸配向効果が弱くなり、本発明の効果が期待できない。
【００３５】
本実施例においては半導体層にペンタセンを用いているが、その他の低分子半導体材料の可溶性前駆体や、材料そのものが可溶性の低分子半導体材料を用いることも可能である。また高分子系の有機半導体材料でホッピング伝導が主鎖伝導よりも支配的な材料を用いて形成することも可能である。
【００３６】
また本実施例においては、ソース・ドレイン、ゲートそれぞれの導電材料に金コロイドを分散させた溶液を用いているが、Ptなどのナノ粒子化による低温焼成が可能なあらゆる高導電性金属コロイド溶液を用いることも可能である。またインクジェット描画で塗布可能なPEDOT・PSS溶液などの有機系の導電性材料も使用可能である。
【００３７】
さらに、本実施例においてはトップゲート型の有機ＦＥＴを作製した例を示しているが、各層を同様の製法で形成し、図2のようなボトムゲート型の有機ＴＦＴを作製することも可能である。
【００３８】
形成したトップゲート型の有機ＦＥＴ上のゲート、ソース・ドレインに配線を行った。半導体パラメーターアナライザーを用いて形成した有機ＦＥＴの特性を測定したところ、1cm2/V・s程度の高い移動度を持ち、良好なＦＥＴ特性を示した。
【００３９】
（比較例）
基板上に絶縁性微粒子を含む絶縁層を設けない以外は、実施例１と同様にトップゲート型の有機ＦＥＴ作製を行った。液晶性ポリマー基板上にフッ素系の側鎖を持つ低表面エネルギーのポリイミドを配向膜としてオフセット印刷にて10nm形成し、200℃で焼成を行った。このポリイミド表面をレジストでマスクし、チャネルを形成したい部分を5μm幅で残してポリイミドをケミカルドライエッチングで除去した。レジストを除去した後、ソース・ドレイン電極をインクジェット描画法を用いて形成を行った。電極材料には金コロイドを水系の溶液に分散した物を用い、この溶液をチャネルとなる低表面エネルギーのポリイミド上にインクジェット描画で塗布したところ、表面エネルギーが30mN/mと非常に低い為、金コロイド溶液はポリイミド上で二つに分離し、チャネル部分の両側に自発的に移動して安定化した。この状態で250℃で焼成を行い、ソース・ドレインとなる金電極を完全に金属化した。ソースドレイン電極形成後、コットン製のラビングローラーを用いて1000rpmでラビング処理を行い、配向処理を行ったところ、ソース・ドレイン電極と基板の密着性が悪い為、一部で剥がれの欠陥が生じた。ラビング終了後、基板の洗浄を行い、その後チャネルとなる低表面エネルギーのポリイミド上に半導体層としてペンタセン前駆体溶液をインクジェット描画法にて100nm形成し、乾燥を行って結晶化させた。結晶状態をＸＲＤで測定したところ、ラビングした一方向に配向していたが、配向角度は基板面に対しほぼ０度で完全に軸がラビング方向に向いた状態であり、低分子有機半導体の結晶状態としては好ましくない状態であった。またチャネル長は5μｍであった。更にその上に絶縁膜となる高耐圧のポリイミド層をスピンコートにて形成し200℃で焼成を行った。その上にチャネル長の直上となる部分にゲート電極層をインクジェット描画法で形成した。電極材料にはソース・ドレイン電極と同様、金コロイドの分散溶液を用い、液滴径は20μｍで行った。焼成は250℃で行った。
【００４０】
形成した有機ＦＥＴ上のゲート、ソース・ドレインに配線を行った。半導体パラメーターアナライザー用いて、電極がラビング時に剥がれ落ちなかった有機ＦＥＴの特性を測定したところ、0.01cm2/V・s程度とペンタセンの配向角が高いときに比べて２桁程度移動度が低く、十分なＦＥＴ特性を得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例の説明に適用される、微粒子を含む絶縁層と微粒子を含まない絶縁層の積層体を備えた場合のトップゲートタイプ有機ＦＥＴの断面図である。
【図２】本発明の実施例の説明に適用される、微粒子を含む絶縁層と微粒子を含まない絶縁層の積層体を備えた場合のボトムゲートタイプ有機ＦＥＴの断面図である。
【図３】本発明の実施例の説明に適用される、微粒子を含む絶縁層と微粒子を含まない絶縁層の積層体を備えた場合のラビング概念図である。
【符号の説明】
【００４２】
11  有機ＦＥＴを形成する基板
12  微粒子含有絶縁膜
13  配向膜
14  半導体層
15  ソース＆ドレイン電極
16  絶縁膜
17  ゲート電極
18  ラビングローラー
【図１】
2007158002.tif 000003
【図２】
2007158002.tif 000004
【図３】
2007158002.tif 000005