(57)【要約】【課題】本発明は、有機半導体層が比較的平坦な薄膜トランジスタ基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明による薄膜トランジスタ基板は、絶縁基板と；前記絶縁基板上に形成されて、チャンネル領域の両側に離隔配置されたソース電極及びドレイン電極と；前記ソース電極及び前記ドレイン電極の各々の少なくとも一部分露出させながら、前記チャンネル領域を包囲する、フッ素系高分子物質で形成される隔壁と；前記隔壁内に形成されている有機半導体層を含むことを特徴とする。これにより、有機半導体層が比較的平坦な薄膜トランジスタ基板が提供される。【選択図】図１
2007036259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と；
前記絶縁基板上に形成され、チャンネル領域の両側に離隔配置されたソース電極及びドレイン電極と；
前記ソース電極及び前記ドレイン電極各々の少なくとも一部分を露出させ、前記チャンネル領域を包囲し、フッ素系高分子物質で形成された隔壁と；
前記隔壁内に形成されている有機半導体層を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
【請求項２】
前記隔壁は、パーフルオロ（アルケニルビニルエーテル）を含む共重合から得られた環状の透明高分子からなる群から選択された１種以上の化合物により形成された請求項１に記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項３】
前記隔壁は、感光性物質である請求項１又は２に記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項４】
前記有機半導体層は、テトラセンまたはペンタセンの置換基を含む誘導体；チオフェン環の２、５位置を通して４〜８つが連結されたオリゴチオフェン；ペリレンテトラカルボン酸無水物(ＰＴＣＤＡ)またはそのイミド誘導体；ナフタレンテトラカルボン酸無水物（ＮＴＣＤＡ）またはそのイミド誘導体；金属化プタロシアニンまたはそのハロゲン化誘導体、ペリレンまたはコロレンとその置換基を含む誘導体；チエニレン及びビニレンのコオリマーまたはコポリマー；チオフェン；ペリレンまたはコロレンとその置換基を含む誘導体；前記物質の芳香族または芳香族複素環に炭素数１〜３０個の炭化水素基を一つ以上含む誘導体；からなる群から選択された１以上の化合物である請求項１〜３のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項５】
前記有機半導体層は、インクジェット方式により形成されたものである請求項１〜４のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項６】
前記ソース電極及びドレイン電極は、インジウム錫酸化物又はインジウム亜鉛酸化物で形成されてなる請求項１〜５のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項７】
前記絶縁基板と前記ソース電極及び前記ドレイン電極との間に配置され、前記チャンネル領域に対応する位置に形成された光遮断膜と；
前記光遮断膜上に配置された絶縁膜をさらに含む請求項１〜６のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項８】
前記有機半導体層上に位置する有機絶縁膜と；
前記有機絶縁膜上に位置するゲート電極をさらに含む請求項１〜７のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項９】
前記有機絶縁膜は、前記隔壁の高さ以下で配置されてなる請求項８に記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項１０】
前記ゲート電極上に位置する保護膜をさらに含み、
前記保護膜は、前記隔壁の高さ以下で配置されてなる請求項８又は９に記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項１１】
前記絶縁基板と前記ソース電極及び前記ドレイン電極の間に位置するゲート電極と、ゲート絶縁膜をさらに含む請求項１〜１０のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項１２】
絶縁基板上に、チャンネル領域の両側に離隔配置されたソース電極及びドレイン電極を形成する工程と；
前記ソース電極及び前記ドレイン電極各々の少なくとも一部分を露出させ、前記チャンネル領域を包囲する、フッ素系高分子物質で形成された隔壁を形成する工程と；
前記隔壁内に有機半導体層を形成する工程を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１３】
前記隔壁は、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ、パーフルオロ（アルケニルビニールエステル）の共重合から得られた環状の透明高分子で形成された群のうち、いずれか一つで形成されたことを特徴とする請求項１２に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１４】
前記隔壁は、フッ素系高分子層を塗布した後、感光膜を利用したパターニングを通して形成する請求項１２又は１３に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１５】
前記隔壁は、感光性フッ素系高分子層を塗布した後、露光及び現象過程を通して形成する請求項１２又は１３に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１６】
前記有機半導体層は、テトラセンまたはペンタセンの置換基を含む誘導体；チオフェン環の２、５位置を通し、４〜８つが連結したオリゴチオフェン；ペリレンテトラカルボン酸無水物またはそのイミド誘導体；ナフタレンテトラカルボン酸無水物またはそのイミド誘導体；金属化プタロシアニンまたはそのハロゲン化誘導体、ペリレンまたはコロレンとその置換基を含む誘導体；チエニレン及びビニレンのコオリマーまたはコポリマー；チオフェン；ペリレンまたはコロレンとその置換基を含む誘導体；または前記物質の芳香族または芳香族複素環に炭素数１〜３０個の炭化水素基を一つ以上含む誘導体；からなる群から選択された１以上の化合物である請求項１２〜１５のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１７】
前記有機半導体層を、インクジェット方式で形成する請求項１２〜１６のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１８】
前記ソース電極及びドレイン電極を、インジウム錫酸化物又はインジウム亜鉛酸化物で形成する請求項１２〜１７のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項１９】
前記有機半導体層上部にインクジェット方式を利用して、有機絶縁膜を形成する工程と；
前記有機絶縁膜上にゲート電極を形成する工程をさらに含む請求項１２〜１８のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項２０】
前記ゲート電極上にインクジェット方式を利用して、保護膜を形成する工程をさらに含む請求項１９に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタ基板及びその製造方法に関し、より詳しくは、隔壁をフッ素系高分子で形成し、有機半導体層を平坦にした薄膜トランジスタ基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄膜トランジスタが形成されている薄膜トランジスタ基板と、カラーフィルター層が形成されているカラーフィルター基板、そしてこれらの間に液晶層が位置している液晶表示パネルを含む。液晶表示パネルは、非発光素子であるため、薄膜トランジスタ基板の後面には光を供給するためのバックライトユニットが備えられる。バックライトユニットで供給された光は、液晶層の配列状態によって透過量が調節される。
スイッチング素子である薄膜トランジスタは、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極及び半導体層を含む。半導体層は、通常、非晶質シリコン、ポリシリコン等が使われるが、最近では、有機半導体の適用が進んでいる。有機半導体層を利用した薄膜トランジスタは、軽くて薄く、大面積及び大量生産が可能な次世代表示装置の駆動素子として有望である（例えば、特許文献１）。
有機半導体は、常温、常圧で形成されるため、工程単価を下げることができ、熱に弱いプラスチック基板を使用することができる。また、プラスチック基板の使用により可撓性のあるディスプレイ装置を実現できる。
有機半導体は、スピンコーティング、露光、現象などの工程を要しない簡単なインクジェット方式で形成することができる。有機半導体をインクジェット方式で形成する場合、有機半導体が配置される部分を囲む隔壁が必要となる。隔壁は、有機半導体形成前に表面処理して、撥水又は撥油性が与えられる。表面処理は、通常、ＣＦ4プラズマを利用するが、この時、隔壁だけでなく有機半導体が配置される隔壁内側までプラズマ処理され、得られる有機半導体は平坦化されず、隔壁の撥水、撥油性も持続しないなどの問題がある。
【特許文献１】韓国特許公開第２００１−１２６８６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、有機半導体層が比較的平坦な薄膜トランジスタ基板を提供することである。
本発明の他の目的は、有機半導体層が比較的平坦な薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、絶縁基板と；前記絶縁基板上に形成されてチャンネル領域の両側に離隔配置されたソース電極及びドレイン電極と；前記ソース電極及び前記ドレイン電極各々の少なくとも一部分を露出させ、前記チャンネル領域を包囲する、フッ素系高分子物質で形成される隔壁と；前記隔壁内に形成されている有機半導体層を含む薄膜トランジスタ基板により達成される。
【０００５】
前記隔壁は、パーフルオロ（アルケニルビニールエーテル：perfluoro（alkenyl vinylethers）)を含む共重合から得られた環状の透明高分子、ＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン：Poly Tetra Fluoro Ethylene)、ＦＥＰ(フッ化エチレンプロピレン：Fluorinated Ethylene Propylene)、ＰＦＡ(ポリフルオロアルコキシ：Poly Fluoro Alkoxy)、ＥＴＦＥ(エチレンテトラフルオロエチレン：Ethylene tetra Fluoro Ethylene)、ＰＶＤＦ(ポリフッ化ビニリデン：Poly Vinylidene Fluoride)からなる群から選択された１種以上の化合物で構成されるのが望ましい。
前記隔壁は、感光性物質であることが望ましい。
【０００６】
前記有機半導体層は、テトラセンまたはペンタセンの置換基を含む誘導体；チオフェン環の２、５位置を通して４〜８つが連結されたオリゴチオフェン；ペリレンテトラカルボン酸無水物またはそのイミド誘導体；ナフタレンテトラカルボン酸無水物またはそのイミド誘導体；金属化プタロシアニンまたはそのハロゲン化誘導体、ペリレンまたはコロレンとその置換基を含む誘導体；チエニレン及びビニレンのコオリマーまたはコポリマー；チオフェン；ペリレンまたはコロレンとその置換基を含む誘導体；または前記物質の芳香族または芳香族複素環に炭素数１〜３０個の炭化水素基を一つ以上含む誘導体；からなる群から選択された１以上の化合物であることが望ましい。
前記有機半導体層は、インクジェット方式により形成されることが望ましい。
【０００７】
前記ソース電極及びドレイン電極は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）で形成されることが望ましい。
前記絶縁基板と前記ソース電極及び前記ドレイン電極との間に配置され、前記チャンネル領域に対応する位置に形成された光遮断膜と；前記光遮断膜上に配置された絶縁膜をさらに含むことが望ましい。
【０００８】
前記有機半導体層上に位置する有機絶縁膜と、前記有機絶縁膜上に位置するゲート電極をさらに含むことが望ましい。
【０００９】
前記有機絶縁膜は、前記隔壁の高さ以下で配置されてなるのが望ましい。
前記ゲート電極上に位置する保護膜をさらに含み、前記保護膜は前記隔壁より高くないのが望ましい。
【００１０】
前記絶縁基板と前記ソース電極及び前記ドレイン電極の間に位置するゲート電極とゲート絶縁膜をさらに含むことが望ましい。
前記本発明の他の目的は、絶縁基板上にチャンネル領域の両側に離隔配置されたソース電極及びドレイン電極を形成する工程と；前記ソース電極及び前記ドレイン電極各々の少なくとも一部分を露出させ、前記チャンネル領域を包囲する、フッ素系高分子物質で形成される隔壁を形成する工程と；前記隔壁内に有機半導体層を形成する工程を含むことにより達成される。
前記隔壁はＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ、パーフルオロ（アルケニルビニールエステル）の共重合から得られた環状の透明高分子で形成された群のうち、いずれか一つで構成されることが望ましい。
【００１１】
前記隔壁を、フッ素系高分子層を塗布した後、感光膜を利用したパターニングを通して形成するのが望ましい。
前記隔壁を、感光性フッ素系高分子層を塗布した後、露光及び現象過程を通して形成することが望ましい。
【００１２】
前記有機半導体層は、テトラセンまたはペンタセンの置換基を含む誘導体；チオフェン環の２、５位置を通して４〜８つが連結されたオリゴチオフェン；ペリレンテトラカルボン酸無水物、またはそのイミド誘導体；ナフタレンテトラカルボン酸無水物、またはそのイミド誘導体；金属化プタロシアニン、またはそのハロゲン化誘導体、ペリレンまたはコロレンとその置換基を含む誘導体；チエニレン及びビニレンのコオリマーまたはコポリマー；チオフェン；ペリレンまたはコロレンとその置換基を含む誘導体；または前記物質の芳香族または芳香族複素環に炭素数１〜３０個の炭化水素基を一つ以上含む誘導体；からなる群から選択された１以上の化合物であるのが望ましい。
前記有機半導体層を、インクジェット方式で形成することが望ましい。
前記ソース電極及びドレイン電極は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）で形成されることが望ましい。
前記有機半導体層上部にインクジェット方式を利用して、有機絶縁膜を形成する工程と；前記有機絶縁膜上にゲート電極を形成する工程をさらに含むことが望ましい。
前記ゲート電極上にインクジェット方式を利用して、保護膜を形成する工程をさらに含むことが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、有機半導体層が比較的平坦な薄膜トランジスタ基板を提供することができる。
また、有機半導体層が比較的平坦な薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図を参照にして、本発明をより詳細に説明する。
実施形態において同じ構成要素に対しては同じ参照番号を付与し、同じ構成要素に対しては第１実施形態で代表的に説明して他の実施形態では省略する。
図１は、本発明の第１実施形態による薄膜トランジスタ基板を示した断面図である。
本発明による薄膜トランジスタ基板１は、絶縁基板１０、絶縁基板１０上に形成され、チャネル層の両側に、互いに離隔されて形成されたソース電極３１及びドレイン電極３２、ソース電極３１及びドレイン電極３２各々の一部を露出して、チャネル領域を包囲するように形成された隔壁４１、及び隔壁４１内に位置する有機半導体層５１を含む。
【００１５】
絶縁基板１０は、ガラスまたはプラスチックで形成されてもよい。絶縁基板１０がプラスチックで形成される場合、薄膜トランジスタ基板１に柔軟性を与える長点があるが、熱に弱い短所もある。有機半導体層５１は、常温、常圧で形成できるため、プラスチック素材の絶縁基板１０を用いることが容易である。プラスチックの種類としては、ポリカーボン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(ＰＥＳ)、ポリアリレート(ＰＡＲ)、ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)などを用いることができる。
【００１６】
絶縁基板１０上には光遮断膜２１が形成され、光遮断膜２１上には絶縁膜２２が形成されている。第１実施形態の薄膜トランジスタは、ゲート電極６２が有機半導体層５１の上部に位置するトップ−ゲート方式である。従って、ゲート電極６２は、絶縁基板１０下部から入射される光が有機半導体層５１に入射することを防止できない。有機半導体層５１は、受光すると特性が変化して、薄膜トランジスタの性能を不均一にするが、光遮断膜２１はこれを防止する。光遮断膜２１は、ＣｒまたはＭｏＷのような不透明材質で形成される。薄膜トランジスタ基板１が液晶表示装置に用いられる場合、絶縁基板１０の下部から入射される光は、バックライトユニットからの光でありうる。この実施形態における光遮断膜２１は、薄膜トランジスタの特性に大きく影響を与えるチャンネル領域（Ａ）を中心に有機半導体層５１の一部だけを覆っているが、光遮断膜２１は全ての有機半導体層５１を覆うように形成することができる。
光遮断膜２１上に位置する絶縁膜２２は、光遮断膜２１がフローティング電極として作用するのを防止し、光遮断膜２１を平坦化させる。絶縁膜２２は、光透過率が良く、以後の工程で安定でなければならない。絶縁膜２２は、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）のような有機膜、アクリル系の感光膜または有機膜と無機膜の２層以上の多層構造とすることができる。有機膜と無機膜の二層構造の場合、無機膜では数百Å厚さの窒化ケイ素層が使われて、有機膜からの有機半導体層５１への不純物流入を防止する。
【００１７】
絶縁膜２２上にはソース電極３１とドレイン電極３２が形成されている。ソース電極３１とドレイン電極３２とは所定間隔で離隔され、離隔された部分にはチャンネル領域（Ａ）を形成する。ソース電極３１とドレイン電極３２は、蒸着と写真エッチング工程を通して形成される。
【００１８】
ソース電極３１、ドレイン電極３２及びこれらが覆わない絶縁膜２２上には隔壁４１が形成されている。隔壁４１の一部はチャンネル領域（Ａ）を囲みながら、ソース電極３１及びドレイン電極３２の各々の一部分を露出させている。隔壁４１は、有機半導体層５１の枠の役割を果たす。隔壁４１は、有機半導体がドロッピングされる場合、有機半導体の滴下の大きさが大きかったり正確な位置に落ちない場合、そして滴下の大きさが互いに異なる場合などにおいて、有機半導体が周囲に広がる程度が異なって有機半導体層５１が均一に形成されないことを防止するために形成する。即ち、インクジェット方式でインクを落とす位置を予め決めて、インクジェット工程が正確に行われるようにするのである。
チャンネル領域（Ａ）を囲んでいる隔壁４１は、上部に向かうほど狭くなる形態であり、高さは約２．７μｍ程度とすることができる。隔壁４１の一部にはドレイン電極３２を露出させるドレイン接触口９１が形成される。
隔壁４１は、フッ素系高分子で形成されている。隔壁４１にドロッピングされるインクが親水性の場合には隔壁４１は疏水性、そしてドロッピングされるインクが疏水性の場合には隔壁４１は親水性であることが、インクを所定の位置に滴下させるのに有利である。フッ素系高分子は、撥水性及び撥油性を同時に有する特性がある。
【００１９】
フッ素系高分子としては、これに限定されないが、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦなどが挙げられる。
ＰＴＦＥは、以下の構造を有しており、使用可能温度が高くて（２９０℃まで可能)摩擦係数が極めて小さく、耐摩耗性及び耐化学性が優れている。
【化１】
2007036259.tif 000003
ＦＥＰは、以下の構造を有しており、優れた耐化学性、耐腐食性、非粘着性を有する。
【００２０】
【化２】
2007036259.tif 000004
ＰＦＡは、ＰＴＦＥまたはＦＥＰよりさらに優れた耐久性を有し、特に耐化学性が優れている。
ＥＴＦＥは、以下のの構造を有する。ＥＴＦＥは完全にフッ化されていないが、耐化学性、強度、耐久性が優れている。
【００２１】
【化３】
2007036259.tif 000005
ＰＶＤＦは、機械的特性に優れている。
【００２２】
フッ素系高分子としては、この他に、旭硝子社の製品である商品名サイトップ(ｃｙｔｏｐ)を用いることもできる。サイトップはパーフルオロ（アルケニルビニールエステル）の共重合から得られた環状の透明高分子である。サイトップは耐熱性、耐化学性、撥水性、撥油性に優れている。
【００２３】
隔壁４１は、感光性である場合に、コーティング、露光、そして現象を経て形成され、感光性でない場合には、コーティング後に別途の感光膜を利用した写真エッチングを通して形成される。隔壁４１の内側には有機半導体層５１が位置している。有機半導体層５１は、チャンネル領域（Ａ）を覆っていて、露出されているソース電極３１とドレイン電極３２をも覆っている。
【００２４】
有機半導体層５１はインクジェット方法で形成され、水溶液や有機溶媒に溶解される高分子物質や低分子物質が用いられる。高分子有機半導体は一般的に溶媒によく溶解されるので、インクジェット工程に適している。しかし、低分子有機半導体中でも有機溶媒によく溶解される物質があるため、これを利用することができる。有機半導体層５１は均一な厚さを有するが、その理由については後述する。
有機半導体層５１は、テトラセンまたはペンタセンの置換基を含む誘導体、またはチオフェン環の２、５位置を通して４〜８つが連結されたオリゴチオフェンとすることができる。
有機半導体層５１は、ペリレンテトラカルボン酸無水物(ＰＴＣＤＡ)、またはそのイミド誘導体、またはナフタレンテトラカルボン酸無水物(ＮＴＣＤＡ)、またはそのイミド誘導体とすることができる。
有機半導体層５１は、金属化プタロシアニンまたはそのハロゲン化誘導体、またはペリレンまたはコロレンとその置換基を含む誘導体とすることができる。ここで金属化プタロシアニンに添加される金属としては銅、コバルト、亜鉛などが望ましい。
有機半導体層５１は、チエニレン及びビニレンのコオリゴマーまたはコポリマーとすることができる。
有機半導体層５１は、チエニレンまたはコロレン(ｃｏｒｏｅｎｅ)とその置換基を含む誘導体とすることができる。
有機半導体層５１は、このような誘導体の芳香族または芳香族複素環に炭素数１〜３０個の炭化水素基を一つ以上含む誘導体とすることができる。
【００２５】
有機半導体層５１の上部には、有機絶縁膜６１が形成されている。有機半導体層５１とゲート電極６２が直接接触したり、無機絶縁膜を間に置いて位置すると有機半導体層５１の特性が劣化される。有機絶縁膜６１は、有機半導体層５１とゲート電極６２の直接接触を防止しながら、有機半導体層５１の特性が維持させる。有機絶縁膜６１も、インクジェット方式で形成されて隔壁４１より多少低く形成される。
チャンネル領域（Ａ）上の有機絶縁膜６１上には、ゲート電極６２が位置している。ゲート電極６２は金属の単一層及び多層とすることができる。
ゲート電極６２の上部には保護膜７１が形成されている。保護膜７１はアクリル系の感光性有機膜やシリコン窒化物膜で形成されて、ドレイン電極３２を露出させるドレイン接触口９１では除去されている。
保護膜７１上には、画素電極８１が形成されている。画素電極８１は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの透明な導電物質で形成され、ドレイン接触口９１を通してドレイン電極３２と接している。
【００２６】
以下では、図２ａ〜２ｆを参照して本発明の第１実施形態による薄膜トランジスタ基板の製造方法を説明する。
図２ａのように、絶縁基板１０上に光遮断膜２１、絶縁膜２２、ソース電極３１及びドレイン電極３２を形成する。絶縁基板１０はガラス、シリコンまたはプラスチックで形成可能である。
【００２７】
光遮断膜２１は、Ｃｒ、ＭｏＷのような金属膜をスパッタリングなどの方法で絶縁基板１０上に蒸着した後、写真エッチング工程を通して形成される。
絶縁膜２２は、有機膜の場合には、スピンコーティングまたはスリットコーティング方法で形成される。無機膜の場合には、化学気相蒸着(ＣＶＤ)、プラズマ強化化学気相蒸着(ＰＥＣＶＤ)方法で形成される。
ソース電極３１及びドレイン電極３２は、金属膜をスパッタリングなどの方法で絶縁基板１０上に蒸着した後、写真エッチング工程を通して形成される。形成されるソース電極３１及びドレイン電極３２は離隔分離されてチャンネル領域を規定する。
この後、図２ｂのように、隔壁４１形成のための隔壁コーティング層４０を形成して、その上部に感光膜パターン９５を形成する。
隔壁コーティング層４０は、フッ素系高分子を溶剤に溶解した後、スリットコーティング、スピンコーティング法を利用してコーティングした後、溶剤を除去する過程を通して形成される。
【００２８】
隔壁コーティング層４０上に位置する感光膜パターン９５は、隔壁４１が形成される隔壁コーティング層４０上部にだけ位置している。この状態で、感光膜パターン９５で覆われていない隔壁コーティング層４０をエッチング除去して、隔壁４１を形成する。
隔壁４１を構成するフッ素系高分子が感光性特性を有する場合、隔壁４１は別途の感光膜パターン９５を利用せずに形成できる。即ち、隔壁４１は、隔壁コーティング層４０を露光、現像することだけで形成される。
【００２９】
次に、図２ｃのように完成された隔壁４１で囲まれたチャンネル領域に有機半導体溶液５０をインクジェット方式でドロッピングする。有機半導体溶液５０は溶剤によって親水性または親であり、一部は隔壁４１の側面にドロッピングされることもある。本発明の隔壁４１は、撥水性と撥油性との双方を備えたフッ素系高分子で形成されているため、隔壁４１の側面にドロッピングされた有機半導体溶液５０は、隔壁４１の側面に沿って流れて、チャンネル領域に流れる。一方、撥水性及び撥油性は隔壁４１にだけ限定されて、有機半導体溶液５０が接する絶縁膜２２、ソース電極３１及びドレイン電極３２は表面処理されていないため、撥水性及び撥油性を有していない。従って、有機半導体溶液５０は、チャンネル領域及びその周辺に平坦に形成される。有機半導体溶液５０は、溶剤除去過程を経て、有機半導体層５１を形成し、有機半導体層５１も平坦に形成される。
【００３０】
この後、図２ｄのように完成された有機半導体層５１上に有機絶縁膜溶液６５をドロッピングする。有機絶縁膜溶液６５は、溶剤によって水性または油性であり、一部は隔壁４１の側面にドロッピングされることもある。
隔壁４１は、撥水性と撥油性との双方を備えたフッ素系高分子で形成されているため、隔壁４１の側面にドロッピングされた有機絶縁膜溶液６５は、隔壁４１の側面に沿って流れ、有機半導体層５１上部に流れる。従って、有機絶縁膜溶液６５は、有機半導体層５１上で平坦に形成される。有機絶縁膜溶液６５は溶剤除去過程を経て、有機絶縁膜６１を形成して有機絶縁膜６１も平坦に形成される。
隔壁４１の撥水性及び撥油性は、従来のようなプラズマ処理を通して与えられることなく、隔壁４１を形成するフッ素系高分子の特性に起因するものである。従って、隔壁４１の撥水性と撥油性は、有機半導体層５１と有機絶縁膜６１の形成過程で弱まらずに永久になる。
【００３１】
一方、フッ素系高分子からなる隔壁４１を形成した後、隔壁４１内のソース電極３１、ドレイン電極３２及び絶縁膜２２をプラズマなどを利用して、特性を調整することも可能である。
以後、図２ｅのように完成された有機絶縁膜６１上にゲート電極６２を形成する。ゲート電極６２は、金属膜をスパッタリングなどの方法で絶縁基板１０上に蒸着した後、写真エッチング工程を通して形成される。ゲート電極６２は、金属の単一層または多層で形成することができる。
【００３２】
次に、図２ｆのようにゲート電極６２及び隔壁４１上に保護膜７１を形成する。保護膜７１は、ドレイン接触口９１領域では除去されている。保護膜７１が感光性有機膜に形成された場合、保護膜７１はコーティング、露光及び現像を通して形成されて、シリコン窒化物のような無機膜で形成された場合、蒸着と写真エッチング工程を通して形成される。
最後に、ドレイン接触口９１を通して、ドレイン電極３１と接する画素電極８１を形成すると、図１の薄膜トランジスタ基板１が完成される。
【００３３】
図３〜図７は、各々本発明の第２実施形態〜第６実施形態による薄膜トランジスタ基板の断面図である。第１実施形態との異なる点を中心に説明すると次のようである。
図３に示した第２実施形態による薄膜トランジスタ基板１は、ゲート電極６２と保護膜７１が隔壁４１の内側に存在する。第２実施形態では保護膜７１も有機半導体層５１と有機絶縁膜６１と共にインクジェット方式で形成されている。これにより、保護膜７１は隔壁４１より多少低く形成されている。隔壁４１の撥水性と撥油性は、従来のようなプラズマ処理を通して与えられたのではなく、隔壁４１を形成するフッ素系高分子の特性に起因したものである。従って、隔壁４１の撥水性と撥油性は、有機半導体層５１、有機絶縁膜６１、そして保護膜７１の形成過程で弱まらない。
【００３４】
図４に示した第３実施形態による薄膜トランジスタ基板１は、隔壁４１がチャンネル領域だけを囲んでいて画素電極８１の下部には存在しない。これにより、ドレイン電極３２を示すドレイン接触口９１の領域には保護膜７１だけ除去されている。
【００３５】
図５に示した第４実施形態による薄膜トランジスタ基板１は、ソース電極３１及びドレイン電極３２がＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）等の透明電導物質で形成されて、ドレイン電極３２は画素電極８１と一体で形成されている。また、輝度減少を防止するために画素電極８１上部には隔壁４１と保護膜７１が形成されていない。
【００３６】
図６に示した第５実施形態による薄膜トランジスタ基板１は、第１実施形態とは異なって、ゲート電極６２が有機半導体層５１の下部に位置するボトムゲート方式である。ゲート電極６２が絶縁基板１０下部から入射される光を遮断するための別途の金属遮光パターン２１は形成されていない。ゲート電極６２と有機半導体層５１の間にはゲート絶縁膜６３が位置する。ゲート絶縁膜６３は有機膜、無機膜または有機膜と無機膜の２層以上の構造とすることができる。
第５実施形態によると、有機半導体層５１形成後に保護膜７１を形成する過程だけ残るため、有機半導体層５１の品質が低下する可能性が少ない。
【００３７】
図７に示した第６実施形態による薄膜トランジスタ基板１は、第５実施形態のように、ゲート電極６２が有機半導体層５１の下部に位置するボトムゲート方式である。しかし、第５実施形態とは異なって、ゲート絶縁膜６３が隔壁４１の内側にだけに位置する。第６実施形態による薄膜トランジスタ基板１の製造では、ゲート電極６２形成後に隔壁４１を形成し、ゲート絶縁膜６３は隔壁４１を利用したインクジェット方式で形成される。ソース電極３１とドレイン電極３２の一部は隔壁４１上に形成されている。
第６実施形態によると、有機半導体層５１形成後に保護膜７１を形成する過程だけ残るため、有機半導体層５１の品質が低下する可能性が少ない。
【００３８】
本発明による薄膜トランジスタ基板は、液晶表示装置または有機電気発光装置の表示装置に用いられる。
有機電気発光装置は、電気的な信号を受けて発光する有機物を利用した自発光型素子である。有機電気発光装置には、負極層(画素電極)、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正極層(対向電極)が積層される。本発明による薄膜トランジスタ基板のドレイン電極は、負極層と電気的に連結されてデータ信号を印加することができる。
本発明のいくつかの実施形態を通して説明したが、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する当業者ならば、本発明の原則や精神から抜け出すことなく、本実施形態を変形できることがわかる。本発明の範囲は請求範囲とその均等物により決められる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態による薄膜トランジスタ基板の断面図である。
【図２ａ】本発明の第１実施形態による薄膜トランジスタ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図２ｂ】本発明の第１実施形態による薄膜トランジスタ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図２ｃ】本発明の第１実施形態による薄膜トランジスタ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図２ｄ】本発明の第１実施形態による薄膜トランジスタ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図２ｅ】本発明の第１実施形態による薄膜トランジスタ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図２ｆ】本発明の第１実施形態による薄膜トランジスタ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図３】各々本発明の第２実施形態による薄膜トランジスタ基板の断面図である。
【図４】各々本発明の第３実施形態による薄膜トランジスタ基板の断面図である。
【図５】各々本発明の第４実施形態による薄膜トランジスタ基板の断面図である。
【図６】各々本発明の第５実施形態による薄膜トランジスタ基板の断面図である。
【図７】各々本発明の第６実施形態による薄膜トランジスタ基板の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１      薄膜トランジスタ基板
１０      絶縁基板
２１      光遮断膜
２２      絶縁膜
３１      ソース電極
３２      ドレイン電極
４１      隔壁
５１      有機半導体層
６１      有機絶縁膜
６２      ゲート電極
７１      保護膜
８１      画素電極
９１      ドレイン接触口
【図１】
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【図２ａ】
2007036259.tif 000007
【図２ｂ】
2007036259.tif 000008
【図２ｃ】
2007036259.tif 000009
【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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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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【図７】
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