專利名稱：有機半導體元件及其制造方法、有機晶體管陣列及顯示器的制作方法
技術領域：
本發明涉及使用有機半導體晶體管的有機半導體元件及其制造方法、 有機晶體管陣列及顯示器。
背景技術：
TFT為代表的半導體晶體管近年來伴隨顯示裝置的發展其用途在逐 漸擴大。這樣的半導體晶體管經由半導體材料將電極連接，從而起到作為 開關元件的作用。在此，上述采用半導體材料的晶體管通常具有圖5所示的柵極101、 將上述柵極101絕緣的柵極絕緣層102、由上述半導體材料構成的半導體 層103、與上述半導體層103接觸而形成的源極104以及漏極105，已知 有圖5 (a)所示上述柵極101配置在上述半導體層103的下面側的底部柵 極結構和圖5 (b)所示上述柵極101配置在上述半導體層103的上面側的 頂部柵極結構。以往，作為用于上述半導體晶體管的半導體材料，采用硅(Si)、鎵砷 化合物(GaAs)、銦鎵砷化合物(InGaAs)等無機半導體材料，近年來， 普及率擴大的液晶顯示元件的顯示用TFT矩陣基板也采用這樣的無機半 導體材料的半導體晶體管在被采用。另一方面，作為上述半導體材料也已 知有機化合物構成的有機半導體材料。采用這樣的有機半導體材料的晶體管比采用上述無機半導體材料的， 要更加經濟且能夠實現大面積化，可以在柔性的塑料基板上形成，進一步 提高抗機械沖擊的穩定性，由于具有這些優點，電子書為代表的柔性顯示 器等新一代顯示器的應用等研究正積極進展。在此，采用上述半導體材料的半導體晶體管如上所述通常由柵極、柵 極絕緣層、半導體材料構成的半導體層、源極和漏極所構成，通過利用柵
極電壓使上述半導體界面的電荷量變化，控制漏極電流而發揮開關功能， 但是為了充分發揮開關功能，需要使開關時的作為漏極電流的比的開關比(on off ratio)形成得比較大。開關比大的情況下，微小的柵極電壓的變 化能夠得到大的漏極電流變化，所以能夠發揮充分的開關功能。而開關比 小的情況下，漏極電流變化量相對于柵極電壓變化小，所以為了發揮開關 功能，需要對柵極電壓施加大的電壓。這樣，作為對用于發揮晶體管重要的功能一一開關功能而有較大影響 的開關比，有機半導體晶體管與無機半導體晶體管相比，存在開關比小的 問題。作為開關比小的原因，例如接通電流低的情況和關閉電流高的情況， 其中也存在有機半導體晶體管中關閉電流高的問題。構成有機半導體晶體 管的有機半導體層，將由有機半導體材料構成的有機半導體層形成圖案形 狀等微細加工是困難的，與柵極比面積大，結果，在關閉的時候也產生電 流的轉向(電流O回0込^)，關閉電流變高。相對于此，專利文獻1中，公開源極漏極上設置絕緣層后，采用有機 半導體材料與漏極連接而形成有機半導體層的方法。但是，該方法與將形成涂工液狀的有機半導體材料涂工的網印法、噴射法等印刷法相比，存在 生產性低的問題。例外，以往，為了構圖有機半導體層，通過樹脂等形成隔離壁，其隔 離壁內部使用噴射法等進行，形成這樣的隔離壁的隔離壁形成工序需以獨 立的工序進行，因此存在生產性低下的問題。專利文獻l:(日本)特開2000-269504號公報(JP200-269504)發明內容本發明是鑒于上述問題而研發的，其目的在于提供一種具有關閉電流 低的半導體晶體管的有機半導體元件。為了解決上述問題，本發明提供一種有機半導體元件，其具有有機半 導體晶體管，該有機半導體晶體管包括基板和形成在基板上的柵極；形 成在該柵極上的柵極絕緣層；形成在該柵極絕緣層上的作為多孔質體的源 極和漏極；僅形成在該源極和漏極之間的由有機半導體材料構成的有機半 導體層。另外，本發明還提供一種有機半導體元件，其具有有機半導體晶體管， 該有機半導體晶體管包括基板和形成在基板上的作為多孔質體的源極和 漏極；僅形成在該源極和漏極之間的由有機半導體材料構成的有機半導體 層；形成在該有機半導體層上的柵極絕緣層；形成在該柵極絕緣層上的柵極。根據本發明，通過使上述有機半導體層僅形成在上述源極和連接之 間，從而能夠使關閉時的漏極電流量，即關閉電流低。另外，根據本發明， 通過使上述源極和漏極采用多孔質體，例如制造本發明有機半導體元件時用添加法(7fV亍一/)形成有機半導體層的情況下，上述源極和漏極能夠吸收添加法添加的有機半導體材料，穩定保持在上述源極漏極之間， 所以能夠穩定形成有機半導體層變得容易。另外，如上所述，由于能夠穩定將有機半導體材料保持于上述電極間， 所以能夠使上述源極和漏極的高度形成得較低，由此，可使上述源極和漏 極的形成容易。進而，由于本發明的有機半導體元件的表面形成得平坦， 所以能夠使鈍化層、相對電極的形成等容易。由此，根據本發明能夠得到開關比優良的有機半導體元件。本發明中，優選所述源極和漏極所具有的多孔中含有有機半導體材 料。由此，能夠可靠提高有機半導體層和源極漏極的接觸面積，所以能夠 提高本發明的有機半導體晶體管的性能。另外，這樣通過使有機半導體材 料形成在源極和漏極中而形成有機半導體層，從而有機半導體層容易僅形 成在上述源極和漏極之間。本發明中，優選所述有機半導體層用所述源極和漏極作為隔離壁而利 用添加法形成。在此，所謂添加法是指能夠僅將有機半導體材料施予源極 和漏極，并且僅在源極和漏極間形成圖案形狀的有機半導體層而有選擇地 施加有機半導體材料的方法。由于上述有機半導體層通過這樣的添加法形 成，從而例如制造本發明的有機半導體元件時，容易僅在上述源極和漏極 之間形成有機半導體層。另外，以往，用上述添加法構圖上述有機半導體層需要由樹脂等形成 隔離壁的工序，但是通過使上述源極和漏極作為隔離壁，從而能夠直接將
有機半導體層形成圖案形狀，能夠得到優良的生產性。進而，本發明由于上述源極和漏極是多孔質體，所以有機半導體層用 添加法形成的情況下，上述源極和漏極能夠吸收添加法添加的有機半導體 材料，而能夠穩定保持在源極漏極之間，穩定形成有機半導體層變得容易。在本發明中，上述添加法優選噴射法。通過使上述添加法采用噴射法， 能夠位置精度良好且以規定量施加有機半導體材料，所以，例如在制造本 發明的有機半導體元件時，僅在上述源極和漏極間形成有機半導體層變得 更加容易。另外，本發明中，優選所述有機半導體層用所述源極和漏極作為隔離 壁而利用添加法形成，并且，所述柵極絕緣層的表面相對于所述添加法所 采用的有機半導體層形成用涂工液具有疏液性。由此，制造本發明的有機 半導體元件的過程中，形成上述有機半導體層時，能夠防止上述有機半導 體層形成用涂工液浸散到上述源極和漏極間以外的區域，所以僅在上述源 極和漏極間形成有機半導體層變得容易。另外，本發明中，優選所述有機半導體層用所述源極和漏極作為隔離 壁而利用添加法形成，并且，所述基板的表面相對于所述添加法所采用的 有機半導體層形成用涂工液具有疏液性。由此，制造本發明的有機半導體 元件的過程中，形成上述有機半導體層時，能夠防止上述有機半導體層形 成用涂工液浸散到上述源極和漏極間以外的區域，所以僅在上述源極和漏 極間形成有機半導體層變得容易。進而，本發明中，優選所述疏液性設定為相對于所述有機半導體層形成用涂工液的接觸角為40。以上的程度。由此，制造本發明的有機半導體 元件的過程中，形成上述有機半導體層時，能夠防止浸入上述源極和漏極 的上述有機半導體層形成用涂工液浸出到電極外，所以能夠防止在上述源 極和漏極間以外的區域形成有機半導體層。本發明提供一種有機半導體元件的制造方法，其具有利用基板而在 該基板上形成柵極的柵極形成工序；在所述柵極上形成柵極絕緣層的柵極 絕緣層形成工序；在所述柵極絕緣層上形成作為多孔質體的源極和漏極的 源極漏極形成工序；僅在所述源極和漏極之間形成由有機半導體材料構成 的有機半導體層的有機半導體層形成工序。 本發明還提供一種有機半導體元件的制造方法，其具有利用基板而 在該基板上形成作為多孔質體的源極和漏極的源極漏極形成工序；僅在所 述源極和漏極之間形成由有機半導體材料構成的有機半導體層的有機半 導體層形成工序；在所述有機半導體層上形成柵極絕緣層的柵極絕緣層形 成工序；在所述柵極絕緣層上形成柵極的柵極形成工序。根據本發明，上述有機半導體層形成工序僅在上述源極和漏極之間形 成有機半導體材料，所以能夠制造開關比優良的有機半導體元件。另外，根據本發明，上述源極漏極形成工序形成作為多孔質體的源極 漏極，例如上述有機半導體層形成工序中用添加法形成有機半導體層的情 況下，上述源極和漏極能夠吸收添加法添加的有機半導體材料，穩定保持 在上述源極漏極之間，所以能夠穩定形成有機半導體層變得容易。另外，如上所述，由于能夠穩定將有機半導體材料保持于上述電極間， 所以能夠使上述源極和漏極的高度形成得較低，由此，可使上述源極和漏 極的形成容易。進而，由于本發明的有機半導體元件的表面形成得平坦， 所以能夠使鈍化層、相對電極的形成等容易。本發明中，上述有機半導體形成工序優選所述有機半導體層形成工序 用所述源極和漏極作為隔離壁而利用添加法形成所述由有機半導體材料 構成的所述有機半導體層。由于上述有機半導體形成工序中，通過這樣的 添加法形成由上述有機半導體材料構成的上述有機半導體層，從而在上述 有機半導體層形成工序中，容易僅在上述源極和漏極之間形成有機半導體 層。另外，以往，用上述添加法構圖上述有機半導體層需要由樹脂等形成 隔離壁的工序，但是通過使上述源極和漏極作為隔離壁，從而能夠直接將 有機半導體層形成圖案形狀，能夠得到優良的生產性。進而，本發明由于上述源極漏極形成工序形成作為多孔質體的源極漏 極，所述上述有機半導體層形成工序采用添加法，從而上述源極和漏極能 夠吸收添加法添加的有機半導體材料，而能夠穩定保持在源極漏極之間， 穩定形成有機半導體層變得容易。在本發明中，上述添加法優選噴射法。通過使上述添加法采用噴射法， 能夠位置精度良好且以規定量施加有機半導體材料，所以，例如在制造本
發明的有機半導體元件時，僅在上述源極和漏極間形成有機半導體層變得 更加容易。另外，本發明中，優選在所述源極漏極形成工序中，利用涂敷并燒結 含有金屬納米粒子的涂工液的涂敷法而形成源極和漏極。通過這樣利用涂 敷并燒結含有金屬納米粒子的涂工液的涂敷法而形成源極和漏極，從而能 夠使源極和漏極形成多孔質體。由此在上述有機半導體層形成工序中，用 添加法形成有機半導體層的情況下，作為多孔質體的源極和漏極能夠吸收 添加的有機半導體材料，將其穩定保持，所以僅在上述源極和漏極間形成 有機半導體層變得更加容易。另外，如上所述，由于能夠穩定將有機半導體材料保持于上述電極間， 所以能夠使上述源極和漏極的高度形成得較低，由此，可使上述源極和漏 極的形成容易。進而，由于本發明的有機半導體元件的表面形成得平坦， 所以能夠使鈍化層、相對電極的形成等容易。另外，本發明中，上述有機半導體層形成工序中，優選所述源極和漏 極作為隔離壁而利用添加法形成，并且，所述柵極絕緣層的表面相對于所 述添加法所采用的有機半導體層形成用涂工液具有疏液性。由此，上述有 機半導體層形成工序中，形成上述有機半導體層時，能夠防止上述有機半 導體層形成用涂工液浸散到上述源極和漏極間以外的區域，所以僅在上述 源極和漏極間形成有機半導體層變得容易。另外，本發明中，上述有機半導體層形成工序中，優選用所述源極和 漏極作為隔離壁而利用添加法形成，并且，所述基板的表面相對于所述添 加法所采用的有機半導體層形成用涂工液具有疏液性。由此，上述有機半 導體層形成工序中，形成上述有機半導體層時，能夠防止上述有機半導體 層形成用涂工液浸散到上述源極和漏極間以外的區域，所以僅在上述源極 和漏極間形成有機半導體層變得容易。進而，本發明中，上述有機半導體層形成工序中，優選利用涂敷并燒 結含有金屬納米粒子的涂工液的涂敷法而形成源極和漏極，并且，所述疏液性設定為相對于所述有機半導體層形成用涂工液的接觸角為40°以上 的程度。由此，上述有機半導體層形成工序中，形成上述有機半導體層時， 能夠防止浸入上述源極和漏極的上述有機半導體層形成用涂工液浸出到
電極外，所以能夠防止在上述源極和漏極間以外的區域形成有機半導體 層。另外，本發明提供一種有機晶體管陣列，其采用上述本發明中的有機半導體元件，在上述基板上形成多個上述有機半導體晶體管。根據本發明，由于采用上述本發明的有機半導體元件，所以能夠得到開關比優良的有機 晶體管陣列。另外，本發明提供具有上述的有機半導體陣列的顯示器。根據本發明， 由于采用上述本發明的有機晶體管陣列，從而能夠得到顯示性能優良的顯 示器。發明效果本發明提供通過僅在源極和漏極之間形成有機半導體層而 具有關閉電流低的有機半導體晶體管的有機半導體元件。
圖1是表示本發明的有機半導體元件的例子的概略圖。圖2是表示用于本發明的有機半導體晶體管的例子的概略圖。 圖3是表示本發明的第一實施方式的有機半導體元件的制造方法的例 子的概略圖。圖4是表示本發明的第二實施方式的有機半導體元件的制造方法的例 子的概略圖。圖5是表示一般的半導體晶體管的例子的概略圖。附圖標記的說明1， r :柵極2， 2':柵極絕緣層3， 3':源極4， 4':漏極5， 5':有機半導體層6:鈍化層IOA， 10B:有機半導體晶體管20:基板 .30A、 30B:有機半導體元件
100:有機半導體晶體管101:柵極102:柵極絕緣層103:有機半導體層104:源極105:漏極具體實施方式
本發明涉及有機半導體元件及其制造方法。以下按照本發明有機半導 體元件和有機半導體元件的制造方法、有機晶體管陣列及顯示器的順序進 行說明。A.有機半導體元件先說明本發明的有機半導體元件。本發明的有機半導體元件具有基板 和有機半導體晶體管。在此，作為上述有機半導體晶體管具有底部柵極結 構和頂部柵極結構，上述有機半導體晶體管具有底部柵極結構的情況下， 本發明的有機半導體元件具有有機半導體晶體管，該有機半導體晶體管包 括基板和形成在基板上的柵極；形成在該柵極上的柵極絕緣層；形成在 該柵極絕緣層上的作為多孔質體的源極和漏極；僅形成在該源極和漏極之 間的由有機半導體材料構成的有機半導體層。上述有機半導體具有頂部柵 極結構的情況下，本發明的有機半導體元件具有有機半導體晶體管，該有 機半導體晶體管包括基板和形成在基板上的作為多孔質體的源極和漏 極；僅形成在該源極和漏極之間的由有機半導體材料構成的有機半導體 層；形成在該有機半導體層上的柵極絕緣層；形成在該柵極絕緣層上的柵 極。接著，參照
本發明的有機半導體元件。圖l是本發明的有機 半導體元件的一例的概略圖。本發明的有機半導體元件具有底部柵極結構 的有機半導體晶體管的情況下，如圖1 (a)所示，本發明的有機半導體元 件30A具有基板20和底部柵極結構的有機半導體晶體管IOA。在此，底部柵極結構的有機半導體晶體管10A具有形成在上述基板 20上的柵極1、形成在上述柵極1上的柵極絕緣層2、形成在上述柵極絕
緣層2上的作為多孔質體的源極3和漏極4、僅形成在上述源極3和漏極 4之間的由有機半導體材料構成的有機半導體層5。另外，本發明的有機半導體元件具有頂部柵極結構的有機半導體晶體 管的情況下，如圖1 (b)所示，本發明的有機半導體元件30B具有基板 20和頂部柵極結構的有機半導體晶體管IOA。這種情況下，頂部柵極結構的有機半導體晶體管10B具有形成在基板 20上的作為多孔質體的源極3'和漏極4';僅形成在該源極和漏極3' 和漏極4'之間的由有機半導體材料構成的有機半導體層5';形成在該 有機半導體層5'上的柵極絕緣層2';形成在該柵極絕緣層2'上的柵極r 。根據本發明，通過使上述有機半導體層僅形成在上述源極和漏極之 間，從而能夠使關閉時的漏極電流量即關閉電流形成得低。另外，根據本 發明，通過使上述源極和漏極形成多孔質體，例如，制造本發明得有機半 導體元件之時，釆用添加法形成有機半導體層得情況下，上述源極和漏極 吸收通過添加法施加得有機半導體材料，能夠穩定將其保持在上述源極漏 極之間，所以使穩定形成有機半導體層變得容易。另外，如上所述，由于上述電極間能夠穩定保持有機半導體材料，從 而能夠使上述源極和漏極的高度形成得低，由此，能夠容易形成上述源極 和漏極。再者，由于能夠使本發明的有機半導體元件的表面形成得平坦， 所以能夠使鈍化層、相對電極的形成等變得容易。由此，根據本發明能夠得到開關比優良的有機半導體元件。本發明的有機半導體元件具有基板和有機半導體晶體管。以下，說明這樣的有機半導體元件的各結構。i.有機半導體晶體管首先，使本發明采用的有機半導體晶體管。本發明采用的有機半導體 晶體管具有底部柵極結構的有機半導體晶體管、頂部柵極結構的有機半導體晶體管兩個實施方式。以下，按實施方式分開說明本發明采用的有機半導體晶體管。 (i)第一實施方式的有機半導體晶體管 本實施方式的有機半導體晶體管具有底部柵極結構。即，本實施方式
的有機半導體晶體管具有形成在后述的基板上的柵極、形成在上述柵極上 的柵極絕緣層、形成在上述柵極絕緣層上的作為多孔質體的源極和漏極、 僅形成在上述源極和漏極之間的由有機半導體材料構成的有機半導體層。這樣的本實施方式的有機半導體晶體管，如用圖1 (a)已所述，有機 半導體晶體管10A具有形成在后述的基板20上的柵極1、形成在上述柵 極1上的柵極絕緣層2、形成在上述柵極絕緣層2上的作為多孔質體的源 極3和漏極4、僅形成在上述源極3和漏極4的由有機半導體材料構成的 有機半導體層5。根據本實施方式，通過使上述有機半導體層僅形成在上述源極和漏極 之間，從而能夠使關閉時的漏極電流量、即關閉電流形成得低。本實施方式的有機半導體晶體管至少具有柵極、柵極絕緣層、源極和 漏極、以及有機半導體層。以下，順次說明這樣的本實施方式的有機半導體晶體管采用的各結構。(a)有機半導體層首先，說明本實施方式的有機半導體層。本實施方式采用的有機半導 體層由有機半導體材料構成，僅形成在后述的以及和漏極之間。作為本實施方式中使用的有機半導體材料，只要是可以根據本發明的 有機半導體元件的用途等形成具有期望的半導體特性的有機半導體層的 材料即可，沒有特別的限定，可以使用通常使用于有機半導體晶體管的有 機半導體材料。作為這樣的有機半導體材料，可以舉出，例如，n電子共 軛類芳香族化合物、鏈式化合物、有機顏料、有機硅化合物等。更為具體 地，可以舉出，并五苯等低分子類有機半導體材料；以及聚吡咯、聚(N-取代吡咯)、聚(3-取代吡咯)、聚(3,4-二取代吡咯)等聚吡咯類；聚苯并噻吩等聚噻吩類；聚異硫茚等聚異硫茚類；聚(噻嗯乙炔)(求!J (于 工二l/y匕、二ky))等聚(噻嗯乙炔)類；聚(對苯乙炔)(求y (7工 二l/ytf二^乂))等聚(對苯乙炔)類；聚苯胺、聚(N-取代苯胺)等 聚苯胺類；聚乙炔等聚乙炔類；聚聯乙炔、聚奠等聚奠類高分子類有機半 導體材料。其中，本實施方式中，優選具有可溶液化的材料。因為，利用后述的
添加法可形成有機半導體層，故容易僅在后述的源極和漏極之間形成有機 半導體層。其中，本實施方式采用的有機半導體層的厚度，根據上述有機半導體 材料的種類等，只要是能夠出現具有所需半導體特性的有機半導體層的范圍即可，不作特別限定。其中，本實施方式中，優選lnm 1000nm，其中 更優選lnm 300nm的范圍內，特別是lnm 100nm的范圍內。若比上述 范圍厚，則即使在關閉時，由于轉向(回0込*)而產生漏極電流，使閉 電流變大。另外，若比上述范圍薄，則可能產生后述不與源極和漏極接觸 的部位。本實施方式采用的有機半導體層的形成方法，只要是僅形成在源極和 漏極之間即可，不作特別限定。作為這樣的形成方法可以例舉添加法、光 刻法等。其中，上述源極和漏極優選作為隔離壁使用，由添加法形成。另外，以往情況下，為了采用上述添加法構圖有機半導體層，需要通 過樹脂等形成隔離壁，但是通過采用上述源極和漏極作為隔離壁使用，則 由于能夠直接構圖有機半導體層，所以能夠得到生產性優良的產品。另外，本發明中，由于上述源極和漏極是多孔質體，所以在用添加法 形成有機半導體層的情況下，上述源極和漏極吸收由添加法施加的有機半 導體材料，能夠穩定將其保持在上述源極漏極之間，所以穩定形成有機半 導體層變得容易。在此，添加法是能夠僅在源極和漏極之間添加有機半導體材料、且僅在源極和漏極之間僅以圖案狀形成有機半導體層的方式有選擇地施加有 機半導體材料的方法。具體地，可以例舉噴射法、網印法、柔性印刷法等印刷法。本實施方式中，其中優選由噴射法形成。上述添加法采用噴射法， 能夠位置精確度高地施加所需量的有機半導體材料，所以例如制造本發明 有機半導體元件之時，僅在上述源極和例舉之間形成有機半導體層變得更加容易。(b)源極和漏極接著，說明本實施方式采用的源極和漏極。本實施方式采用的源極和 漏極只要是多孔質體、由具有所需導電性的材料構成的即可，不作特別限 定，通常采用金屬材料構成。這樣的金屬材料采用通常有機半導體晶體管 采用的金屬材料。作為本實施方式采用的金屬材料的實施例，例如采用 Ag、 Au、 Ta、 Ti、 Al、 Zr、 Cr、 Nb、 Hf、 Mo、 Mo—Ta合金、ITO、 IZO 以及PEDOT/PSS等導電性高分子。其中，本實施方式優選采用Ag。在此，如上所述，本實施方式采用的源極和漏極是多孔質體，但是本 發明的"多孔質體"是指具有能夠包含有機半導體材料這樣程度的孔徑的 空孔。另外，本實施方式采用的源極和漏極的厚度，只要是在比上述有機半 導體層的厚度厚、且能夠僅在源極和漏極之間形成有機半導體層的范圍內 即可，不作特別限定。本實施方式中優選50nm 10000nm，其中，特別優 選100nm 2000nm的范圍內，特別是優選200nm 2000nm的范圍內。若 比上述范圍厚，則可能妨礙相對電極和后述的鈍化層等的形成，若比上述 范圍薄則為了形成上述有機半導體層，例如，由添加法施加有機半導體材 料時，有機半導體材料會從源極和漏極之間溢出，難以僅在源極和漏極之 間形成有機半導體層。另外，本實施方式采用的源極和漏極是多孔質體，由此，例如，制造 本發明的有機半導體元件之時，上述的有機半導體層用添加法形成的情況 下，能夠容易穩定形成有機半導體層。在此，通過使上述源極和漏極是多孔質體，從而僅在源極和漏極間穩 定形成有機半導體層變得容易的理由未闡明，對此考慮有以下的方面。艮口，上述源極和漏極通過形成為多孔質體，用添加法施加上述有機半 導體材料時，有機半導體材料吸收在其多孔內，而能夠穩定保持在源極漏 極之間。由此，能夠穩定在上述源極漏極間形成有機半導體層。根據這樣的效果，例如，添加法中，即使采用通常施加比源極和漏極 厚度大的液滴狀態的有機半導體材料的噴射法的情況下，也不會從源極漏 極間溢出而僅在上述電極之間形成有機半導體層。相對于此，在上述源極 和漏極波不是多孔質體的情況下，若上述源極漏極的厚度形成得不高，則 通過噴射法施加的液滴狀態的有機半導體材料從上述電極間溢出，僅在上 述電極間形成有機半導體層變得困難。因 此，通過使上述源極和漏極形成多孔質體，能夠使上述源極和漏極 的高度形成得低，由此，能夠使上述源極和漏極的形成變得容易。再者， 由于能夠使本發明的有機半導體元件的表面形成得平坦，所以能夠使后述 的鈍化層、相對電極的形成等變得容易。本實施方式采用的源極漏極是多孔質體的情況下，作為上述多孔質體 的平均細孔徑，只要使源極漏極具有所需的導電性即可，不作特別限定， 根據采用的金屬納米粒子的大小決定。另外，本實施方式中，優選上述源極和漏極所具有的多孔中含有有機 半導體材料。由此，能夠可靠地提高源極和漏極的接觸面積，所以提高本 實施方式的有機半導體晶體管的性能。另外，這樣地，以使有機半導體材 料含于源極和漏極的方式形成有機半導體層，從而僅在上述源極漏極間形 成有機半導體層變得容易。 (C)柵極接著，說明本實施方式采用的柵極。本發明采用的柵極只要是由具有 所需導電性的材料構成的即可，不作特別限定。本實施方式中， 一般可以采用有機半導體晶體管采用的金屬材料，這樣的金屬材料例如Ag、 Au、 Ta、 Ti、 Al、 Zr、 Cr、 Nb、 Hf、 Mo、 Mo—Ta合金、ITO、 IZO以及PEDOT/PSS等導電性高分子。另外，本實施方式采用的柵極可以是多孔質體，也可以不是多孔質體。 (d)柵極絕緣層接著，說明本實施方式采用的柵極絕緣層。本實施方式采用的柵極絕 緣層的材料可以采用有機半導體晶體管一般采用的材料相同的絕緣性材 料。這樣的絕緣性材料可采用例如丙烯酸類樹脂、酚醛類樹脂、氟類樹脂、 環氧樹脂、卡魯特(力A卜')類樹脂、乙烯類樹脂、酰亞胺類樹脂、酚醛 清漆(乂水，'7夕)類樹脂等有機材料、或Si02、 SiNx、 Al203等無機材料。另外，本實施方式使用的柵極絕緣層優選表面具有疏液性的材料。特 別是，本實施方式采用的有機半導體層通過添加法形成的情況下，優選具 有相對于本實施方式采用的柵極絕緣層通過該添加法涂敷的有機半導體 層形成用涂工液的疏液性。柵極絕緣層具有這樣的疏液性，則當制造本實 施方式的有機半導體晶體管的過程中形成有機半導體層時，就能夠防止上 述有機半導體層形成用涂工液浸散到上述源極和漏極間以外的區域，所 以，僅在上述源極和漏極間形成有機半導體層變得容易。另外，在上述柵 極絕緣層上形成的有機半導體層的半導體特性能夠提高。在此，所謂上述有機半導體層形成用涂工液是指利用添加法形成上 述有機半導體層的情況下涂敷在上述源極和漏極間的、含有有機半導體材 料的涂工液。另外，本實施方式中，上述"相對于有機半導體層形成用涂 工液的疏液性"意味著相對于針對柵極絕緣層的表面的上述有機半導體層 形成用涂工液的接觸角為40°以上。另外，上述接觸角采用協和界面科學社制(協和界面科學社製)Drop Master 700在室溫(23°C)下測定的值。本實施方式采用的柵極絕緣層采用表面具有疏液性的材料的情況下， 作為其疏液性的程度不作特別限定。其中，作為形成上述有機半導體層的 方法采用上述添加法的情況下，利用該添加法涂敷的有機半導體層形成用 涂工液優選具有不會溢散到上述源極和漏極間以外的區域的程度的疏液 性。這樣程度的疏液性能夠容易僅在上述源極和漏極間形成有機半導體 層。在此，具體的疏液性根據上述有機半導體形成用涂工液的組成、源極 和漏極的實施方式等進行適當調整，但是，上述源極和漏極采用多孔質體 的情況下，上述疏液性的程度優選相對于上述有機半導體層形成用涂工液 的接觸角為40°以上，其中40° 60°的范圍內更優選，特別是優選 40° 45。的范圍。上述接觸角的范圍是上述范圍內，則制造本實施方式的有機半導體晶體管的過程中形成有機半導體層時，能夠防止浸入上述源極和漏極的上述 有機半導體層形成用涂工液浸入到電極之外，因此，能夠防止上述源極和漏極間以外的區域形成有機半導體層。另一方面，上述源極和漏極不采用多孔質體的情況下，上述疏液性的 程度優選相對于上述有機半導體層形成用涂工液的接觸角為50°以上，其 中50° 60°的范圍內更加優選，特別是55° 60°的范圍內最優選。另外，上述接觸角采用根據上述測定方法和測定條件測定6^i。本實施方式采用的柵極絕緣層采用表面具有疏液性的情況1^，作為柵 極絕緣層具有疏液性的實施方式，只要是能夠出現所需的疏液性的實施方
式即可，不作特別限定。作為這樣的實施方式，例如柵極絕緣層的表面進 行疏液化處理的實施方式、柵極絕緣層表面具有含有疏液性材料的疏液層 的實施方式、柵極絕緣層含有疏液性材料的實施方式、以及作為柵極絕緣 層的構成材料采用具有所需疏液性的材料的實施方式等。本實施方式中， 可適當采用這些實施方式的任意方式的柵極絕緣層，其中優選作為柵極絕 緣層的構成材料具有所需疏液性的材料的實施方式。(2) 第二實施方式的有機半導體晶體管 本實施方式的有機半導體晶體管具有頂部結構。g卩，本實施方式的有機半導體晶體管具有基板和形成在基板上的作為多孔質體的源極和漏極； 僅形成在該源極和漏極之間的由有機半導體材料構成的有機半導體層；形 成在該有機半導體層上的柵極絕緣層；形成在該柵極絕緣層上的柵極。這樣的實施方式的有機半導體晶體管，用圖1 (b)已述，頂部柵極結 構的有機半導體晶體管10B具有形成在基板20上的作為多孔質體的源極 3'和漏極4';僅形成在該源極和漏極3'和漏極4'之間的由有機半導 體材料構成的有機半導體層5';形成在該有機半導體層5'上的柵極絕 緣層2';形成在該柵極絕緣層2'上的柵極l'。根據本實施方式，通過使上述有機半導體層僅形成在上述已經和漏極 之間，從而能夠使關閉時的漏極電流量即關閉電流形成得低。本實施方式采用的有機半導體晶體管至少具有上述柵極、柵極絕緣 層、有機半導體層、源極和漏極。在此，本實施方式采用的各結構與上述 "(1)第一實施方式的有機半導體晶體管"項中說明的相同，因此在此不 再贅述。另外，本實施方式采用的有機半導體晶體管也可以具有上述柵極、柵 極絕緣層、有機半導體層、源極和漏極以外的其他結構。這樣的其他結構 也與"(1)第一實施方式的有機半導體晶體管"項中說明的相同，因此在 此不再贅述。(3) 其他本發明使用的有機半導體晶體管具有上述結構，只要是底部柵極結構 或頂部柵極的即可，不作特別限定，也可以是其他結構。 . 作為其他結構，只要是對本發明的有機半導體元件給以所需功能的即
可，不作特別限定。其中，作為上述其他結構適用于本發明的，例如覆蓋 上述有機半導體層而形成的、能夠防止上述有機半導體層暴露于空氣中含 有的水分等中的鈍化層。通過設置這樣的鈍化層，能夠使本發明使用的有 機半導體晶體管的晶體管性能的時效性劣化減少。圖2是表示本發明使用的有機半導體晶體管具有上述鈍化層的情況的 例子的概略圖。如圖2所示，本發明使用的有機半導體晶體管IOA也可以 覆蓋上述有機半導體層5而形成鈍化層6。另外，圖2是上述有機半導體晶體管具有底部柵極結構的，但是也可 以同具有底部柵極結構的情況相同地，形成鈍化層。構成本發明使用的鈍化層的材料，只要是能夠以所需程度防止上述有 機半導體層暴露于空氣中含有的水分等中即可，不作特別限定。作為這樣 的材料例如丙烯酸類樹脂、酚醛類樹脂、氟類樹脂、環氧樹脂、卡魯特(力 》卜")類樹脂、乙烯類樹脂、酰亞胺類樹脂、酚醛清漆(7水，夕)類 樹脂等樹脂材料。另外，本發明的有機半導體元件通常具有在后述的基板上配置多個有 機半導體晶體管的結構。在此，上述多個有機半導體晶體管配置在基板上 的實施方式不作特別限定，可以根據本發明的有機半導體元件的用途等以 所需的方式進行配置。2.基板接著，說明本發明的有機半導體元件使用的基板。本發明可使用根據 本發明的有機半導體元件的用途等具有任意功能的基板。這樣的基板也可 以是不具有玻璃基板等的可撓性的剛性，或者由塑料樹脂構成的薄膜等具 有可撓性的柔性基板。本發明中，這樣的剛性基板和柔性基板任一個都是 適用的，但是其中柔性基板是優選的。這樣的柔性基板可以用Roll to Roll 工序制造本發明的有機半導體元件，所以能夠提高本發明的有機半導體元 件的生產性。在此，作為上述塑料樹脂例如PET、 PEN、 PES、 PI、 PEEK、 PC、 PPS 和PEI等。另外，本發明使用的基板也可以是單一層構成的，或者具有多個層層 疊的結構。作為具有上述多個層層疊的結構的基板，例如在由上述塑料樹
脂構成的基板上具有由金屬材料構成的勢壘層層疊的結構。在此，上述塑 料樹脂構成的基板具有能夠將本發明的有機半導體元件形成具有可撓性 的柔性結構的優點，但是也被指出具有形成上述源極和漏極時表面任意受 傷的缺點。但是，使用上述勢壘層層疊的基板，有使用上述塑料樹脂構成 的基材的情況下也能夠消除上述缺點的優點。另外，本發明使用的基板的厚度通常優選lmm以下，其中50微米 700微米的范圍更優選。在此，本發明使用的基板具有多層層疊的結構的情況下，上述厚度意 味各層厚度的綜和。另外，作為上述有機半導體晶體管使用上述第二實施方式的有機半導 體晶體管的情況下，優選本發明使用的基板具有疏液性。特別是，上述第 二實施方式的有機半導體晶體管使用的有機半導體層通過上述添加法形 成的情況下，優選本發明使用的基板具有相對于通過該添加法涂敷的有機 半導體層形成用涂工液的疏液性。通過使基板具有這樣的疏液性，能夠在 制造上述第二方式的有機半導體晶體管的工序中，能夠防止上述有機半導 體層形成用涂工液浸散到上述源極和漏極之間以外的區域，所以能夠容易 僅在上述源極和漏極間消除有機半導體層。另外，能夠提高上述基板上形 成的有機半導體層的半導體特性。在此，上述有機半導體層形成用涂工液以及上述"具有對有機半導體 層形成用涂工液的疏液性"的意思與上述"第一實施方式的有機半導體晶 體管"項說明的內容一樣，所以在此省略。本實施方式使用的基板采用表面具有疏液性的基板的情況下，作為該 疏液性的程度不作特別限定。其中，作為形成上述第二實施方式的有機半 導體晶體管使用的有機半導體層的方法，使用上述添加法的情況下，優選用上述添加法涂敷的有機半導體層形成用涂工液具有不會浸散到上述源 極和漏極間以外區域的程度。通過具備這樣程度的疏液性，能夠容易僅在 上述源極和漏極間形成有機半導體層。在此，具體的疏液性根據上述有機半導體層形成用涂工液的組成、或 源極和漏極的實施方式等適當調整，但是上述源極和漏極使用多孔質體的 情況下，優選上述疏液性的程度是相對于上述有機半導體層形成用涂工液
的接觸角為40°以上，其中更優選40。 60°的范圍內，特別是40° 45°的范圍內更理想。上述接觸角的范圍在上述范圍內，則當制造上述第 二實施方式的有機半導體晶體管的過程中形成有機半導體層之時，能夠防 止浸入上述源極和漏極的上述有機半導體層形成用涂工液浸散到電極外， 所以能夠防止有機半導體層形成在上述源極和漏極間以外的區域。另一方面，上述源極和漏極不使用多孔質體的情況下，優選上述疏液 性的程度是相對于上述有機半導體層形成用涂工液的接觸角為50°以上， 其中更優選50。 60°的范圍內，特別是55° 60°的范圍內更理想。 另外，上述接觸角使用根據上述測定方法和測定條件而測定的值。 本實施方式使用的基板使用表面具有疏液性的情況下，基板具有疏液 性的實施方式只要是能夠出現所需疏液性的實施方式即可，不作特別限 定。這樣的實施方式例如，基板表面被疏液處理的實施方式、基板表面具 有含有疏液性材料的疏液層的實施方式、基板含有疏液性材料的實施方 式、以及作為基板的構成材料使用具有所需疏液性的材料的實施方式等。 本實施方式可以適當選擇上述這些實施方式中的任意方式，但是它們中， 優選作為基板的構成材料使用具有所需疏液性的材料。3. 有機半導體元件的用途本發明的有機半導體元件的用途例如作為使用TFT方式的顯示裝置 的TFT矩陣基板使用。這樣的顯示裝置例如液晶顯示裝置、電泳顯示裝 置、以及有機電致(EL)顯示裝置等。4. 有機半導體元件的制造方法本發明的有機半導體元件的制造方法例如后述的"B.有機半導體元 件的制造方法"的項中說明的方法。 B.有機半導體元件的制造方法接著，說明本發明的有機半導體元件的制造方法。本發明的有機半導 體元件的制造方法制造具有基板和在該基板上形成的有機半導體晶體管 的有機半導體元件。在此，本發明的有機半導體元件的制造方法按照上述 有機半導體晶體管的結構分為兩個實施方式。即，本發明的有機半導體元 件的制造方法大致分為制造具有底部柵極結構的有機半導體晶體管的有 機半導體元件的第一實施方式；制造具有頂部底部柵極結構的有機半導體 晶體管的有機半導體元件的第一實施方式。B—l:第一實施方式的有機半導體元件的制造方法首先，說明本發明的第一實施方式的有機半導體元件的制造方法。本 實施方式的有機半導體元件的制造方法是制造具有底部柵極結構的有機 半導體晶體管的有機半導體元件的方法。g卩，本實施方式的有機半導體元件的制造方法具有利用基板而在該基板上形成柵極的柵極形成工序；在 所述柵極上形成柵極絕緣層的柵極絕緣層形成工序；在所述柵極絕緣層上 形成作為多孔質體的源極和漏極的源極漏極形成工序；僅在所述源極和漏 極之間形成由有機半導體材料構成的有機半導體層的有機半導體層形成 工序。參照
這樣的本實施方式的有機半導體元件的制造方法。圖3 是本實施方式的有機半導體元件的制造方法的例子的概略圖。如圖3所示， 本實施方式的有機半導體元件的制造方法具有利用基板20 (圖3 (a)) 而在該基板20上形成柵極1的柵極形成工序(圖3 (b));在所述柵極1 上形成柵極絕緣層2的柵極絕緣層形成工序(圖3 (c));在所述柵極絕緣 層2上形成作為多孔質體的源極3和漏極4的源極漏極形成工序(圖3 (d));僅在所述源極3和漏極4之間形成由有機半導體材料構成的有機 半導體層5的有機半導體層形成工序(圖3 (e))，制造在上述基板20上 形成底部柵極結構的有機半導體晶體管10A的有機半導體元件30A。根據本實施方式的有機半導體元件的制造方法，上述有機半導體層形 成工序通過僅在上述源極和漏極間形成有機半導體材料構成的有機半導 體層，從而能夠制造開閉比優良的有機半導體元件。另外，根據本實施方式，上述源極漏極形成工序通過形成作為多孔質 體的源極和漏極，例如上述有機半導體層形成工序中用添加法形成有機半 導體層的情況下，上述源極和漏極吸收由添加法添加的有機半導體材料， 穩定保持上述源極漏極間，所以容易形成有機半導體層。另外，如上所述，通過在上述電極間穩定保持有機半導體材料，從而 能夠使上述源極和漏極的高度形成得低，由此，能夠容易形成上述源極和 漏極。進而，由于能夠使本實施方式的有機半導體元件的表面形成得平坦， 所以能夠使鈍化層、相對電極的形成等變得容易。
本實施方式的有機半導體元件的制造方法至少具有上述柵極形成工 序、上述柵極絕緣層形成工序、上述源極漏極形成工序、上述有機半導體 層形成工序，根據需要—也可以具有其他工序。1. 柵極形成工序首先，說明本實施方式的柵極形成工序。本工序是使用基板，在基板 上形成柵極的方法。本工序中，作為在上述基板上形成上述柵極的方法，只要是能夠根據 構成柵極的材料形成所需的實施方式的柵極的方法即可，不作特別限定。 作為這樣的方法例如真空蒸鍍法或涂敷燒結形成金屬納米粒子的涂敷法 等。另外，本工序中，通常在上述基板上形成圖案狀的柵極，作為以圖案 狀形成柵極絕緣層的實施方式，可是是根據上述方法在基板上的整個面上 形成柵極后將其構圖的實施方式，或者是在基板上直接形成圖案狀的柵極 的實施方式。在此，作為構圖上述柵極的方法，通常使用光刻法，其中，用光致抗 蝕劑的光刻法被適用。另一方面，直接形成上述圖案狀的柵極的方法適用網印法、噴射法等 印刷法或掩模蒸鍍法等。另外，構成本工序使用的基板和柵極的金屬材料與上述"A.有機半 導體元件"項說明的相同，在此省略其說明。2. 柵極絕緣層形成工序接著，說明本實施方式使用的柵極絕緣層形成工序。本工序是在上述 柵極上形成絕緣性材料的工序。本工序中，作為形成上述柵極絕緣層的方法只要是能夠形成含有具有 絕緣性的絕緣性材料的具有所需絕緣性的柵極絕緣層的方法即可，不作特 別限定。作為這樣的方法例如在使用有機材料作為絕緣性材料的情況下將 有機材料溶解在溶劑中而調質成柵極絕緣層形成用涂工液，將其覆蓋上述 柵極而進行涂工的方法。作為涂工上述柵極絕緣層形成用涂工液的涂敷方式，只要是根據上述 柵極絕緣層形成用涂工液的粘度等可形成厚度均勻的涂膜的方式即可，不
作特別限定。作為這樣的涂敷方式例如采用旋涂法(7匕。y〕一卜法)、模涂法(^v〕一卜法)、輥涂法(口一少一〕一卜法)、桿涂法(/《一〕一卜法)、LB法、滴涂法(fV 、;/7°〕一卜法)、噴涂法(7:/^—〕一 卜法)、板涂法(7'P—K3—卜法)以及投射法(年亇7卜法)等涂敷 方法，或者采用噴射法y夕-二:y卜法)、網印法(7夕y—y印刷 法)、軋染印刷(八°、乂 K印刷法)、多功能印刷法(7k年乂印刷法)、微接觸印刷法(7一夕口〕:/夕夕卜:/y y亍^y夕、、法)、凹版印刷(夕'，匕'7印刷)、偏移印刷法(才7ir、;/卜印刷法)以及凹版偏移印刷法(夕'，1f7 才7ir 、乂卜印刷法)等印刷方法等。另外，作為絕緣性材料使用無機材料的情況下使用CVD法等。 另外，上述柵極絕緣層使用的絕緣性材料與上述"A.有機半導體元件"項中說明的相同，在此省略說明。 3.源極漏極形成工序接著，說明本實施方式使用的源極漏極形成工序。本工序是在上述柵 極絕緣層上形成作為多孔質體的源極漏極的工序。本工序中，形成上述源極漏極的方法只要能以所需的距離形成作為多 孔質體的源極和漏極的間隔(溝道)即可，不作特別限定。作為這樣的形 成方法例如涂敷燒結形成含有金屬納米粒子的涂工液的涂敷法等。本發明中，上述源極漏極形成工序優選用涂敷燒結含有金屬納米粒子 的涂工液的涂敷法來形成源極漏極。用這樣的涂敷燒結含有金屬納米粒子 的涂工液的涂敷法形成源極漏極，，能夠容易使源極漏極形成多孔質體。 由此，后述的有機半導體層形成工序，在用添加法形成有機半導體層的情 況下，源極漏極能夠吸收被施加的有機半導體材料，并穩定將其保持，所 以能夠容易穩定地僅在上述源極漏極間形成有機半導體層。另外，上述所示那樣，由于能夠在上述源極漏極間穩定保持有機半 導體材料，從而能夠使上述源極漏極的高度形成得低，由此，能夠使上述 源極漏極的形成容易。進而，由于能夠使本發明的有機半導體元件的表面 形成得平坦，從而能夠使鈍化層、相對電極的形成等變得容易。。涂敷燒結具有上述金屬納米粒子的涂敷法是涂敷含有金屬納米粒子 的涂工液，接著進行燒結的方法，具體地，至少具有以下工序將金屬納2
米粒子分散到溶劑中，調質金屬納米粒子涂工液的金屬納米粒子涂工液形 成工序；將金屬納米粒子涂工液涂工在上述柵極絕緣層上形成涂膜的涂工 工序；將形成的金屬納米粒子的涂膜燒結的燒結工序。以下，說明這樣的 涂敷和燒結具有金屬納米粒子的涂工液的涂敷法。 (金屬納米粒子涂工液形成工序)首先，說明用于上述涂敷燒結含有金屬納米粒子的涂工液的涂敷法中 使用的金屬納米粒子涂工液形成工序。本工序是將金屬納米粒子分散到溶 劑中調質金屬納米粒子涂工液的工序。本工序使用的金屬納米粒子的平均粒徑只要能夠形成多孔質體即可， 不作特別限定。本工序中，根據后述的有機半導體層形成工序使用的有機 半導體層形成方法等而不同，優選0.5nm 500nm的范圍內，其中，更優 選lnm 400nm的范圍內，特別優選lnm 300nm的范圍內。若在上述范 圍內，例如即使后述有機半導體層形成工序用添加法形成有機半導體層， 也能夠具有充分的吸收性。另外，若比上述范圍大，則源極漏極的保持能 力降低，被施加的有機半導體材料回從源極粒徑滲出，使強度不足而破損， 會后述的燒結工序的燒結溫度高。在此，金屬納米粒子使用的金屬納米粒子的平均粒徑采用由激光法測 定的值。所謂平均粒徑是指一般表示粒子的粒度使用的粒徑，所謂激光法 是指將粒子分散到溶劑中，將該分散溶劑中射入激光光線而得到的散亂光 進行細化運算而測得平均粒徑、粒度分布等的方法。另外，上述平均粒徑 是采用黎姿諾斯特拉普(u —文'& / 一 7 ， 7 7' (Leeds&Northrup))公司產粒度分析計7 <夕a卜，'7夕UPAMode 1—9239作為激光法粒徑測 量機側得的值。作為上述涂敷燒結具有金屬納米粒子的涂工液的涂敷法使用的溶劑， 只要能夠使上述金屬納米粒子均勻分散的即可，不作特別限定。本工序中， 可根據使用的金屬納米粒子適當選擇，例如，可以列舉甲醇、乙醇、丙醇、 異丙醇、丁醇、己醇、庚醇、辛醇、癸醇、環己醇、萜品醇等醇類；乙二 醇、丙二醇等二醇類；丙酮、甲基乙基甲酮、二乙基甲酮等酮類;醋酸乙 基酯、醋酸丁基酯、醋酸芐基酯等酯類；甲氧基乙醇、乙氧基乙醇等醚醇 類；二噁烷四氫呋喃等醚類；N， N-二甲基甲酰胺等酸酰胺類；苯、甲苯、二甲苯、三甲基苯、十二烷基苯等芳香族烴類；己垸、庚垸、辛烷、壬烷、 癸烷、十一垸、十二垸、十三垸、十四垸、十五烷、十六烷、十八烷、十 九垸、廿烷、三甲基戊垸等長鏈狀垸烴；環己烷、環庚垸、環辛垸等環狀 鏈狀烷烴等。進而，還可以使用水。這些可以單獨使用，也可以作為混合溶劑使用。例如也可以使用作為 長鏈狀烷烴的混合物的礦物油精($冬，& ^ 7' U '7卜)。另外，作為上述將金屬納米粒子分散到溶劑中的金屬納米粒子涂工液 中含有的金屬納米粒子的濃度也根據溶劑的種類等不同，但優選20質 量％ 90質量％的范圍，其中更優選60質量％ 90質量％的范圍內。上 述范圍能夠在后述的涂工工序中得到厚薄精度良好的涂膜。 (涂工工序)接著，說明上述涂敷燒結含有金屬納米粒子的涂工液的涂敷法使用的 涂工工序，其為上述金屬納米粒子涂工液形成工序形成的金屬納米粒子涂 工液涂工到上述柵極絕緣層上的工序。本工序中的上述金屬納米粒子的涂工方法只要能夠形成厚度均勻的涂膜的方式即可，不作特別限定。作為這樣的涂工方法例如采用旋涂法(7 匕。:/〕一卜法)、模涂法(^V〕一卜法)、輥涂法(口一少一〕一 卜法)、桿涂法(/《一〕一卜法)、LB法、滴涂法(于V 、乂:/〕一卜法)、噴涂法(7:/^—3—卜法)、板涂法(:/^一K〕一卜法)以及投射法(年亇7卜法)等涂敷方法，或者采用噴射法(O夕-工:y卜法)、網印法(7夕y—y印刷法)、軋染印刷(八°、乂 K印刷法)、多功能印刷法(7 1/年y 印刷法)、微接觸印刷法(7一夕口〕y夕夕卜7。i; y于一y夕'法)、凹版印刷(夕'，tf7印刷)、偏移印刷法(才7七、乂卜印刷法)以及凹版偏移 印刷法(夕'，匕、7 才7ir:y卜印刷法)等印刷方法等。其中，本工序中 優選使用網印或微接觸法。這時因為能夠容易地將上述金屬納米粒子精度 良好地涂工成圖案狀。即，能夠容易且精度良好地將源極和漏極形成圖案 狀。另外，本工序中，涂工金屬納米粒子厚，可以立即進行燒結工序，但 優選在進行燒結工序前除去金屬納米粒子的溶劑的干燥工序。通過干燥工 序能夠抑制燒結體的膜厚不均。(燒結工序)接著，說明上述涂敷燒結金屬納米粒子的涂工液的涂敷法使用的燒結 工序。本工序為將上述柵極絕緣層上形成的金屬納米粒子的涂膜燒結，形 成作為多孔質體的源極和漏極的工序。本工序中，燒結上述金屬納米粒子的溫度只要能夠將金屬納米粒子粘固的溫度即可而不作特別限定，但是本工序中優選100'C 35(TC的范圍 內，其中更優選100'C 25(TC的范圍內，特別優選100。C 220。C的范圍 內。若比上述范圍低，則上述金屬納米粒子不能充分粘固，若比上述范圍 高，則形成源極和漏極的上述柵極絕緣層、柵極、基板等其他部件有收到 損壞的危險。另外，本工序中，使用蒸鍍法形成源極和漏極的情況下，作為上述蒸 鍍法使用公知的方法。另外，也可以使用經由掩模進行蒸鍍的蒸鍍法。因 為，可以將上述源極和漏極直接形成圖案狀。另外，關于構成上述源極和漏極的金屬材料與上述"A.有機半導體 元件"項所說明的一樣，在此省略其說明。4.有機半導體層形成工序接著，說明本實施方式使用的有機半導體層形成工序。本工序是僅在 上述源極漏極形成工序中形成的源極和漏極之間形成有機半導體材料構 成的有機半導體層的工序。本工序中作為有機半導體層形成的方法，只要能夠僅在源極和漏極之 間形成所需厚度的有機半導體層的方法即可，不作特別限定。作為這樣的方法，可以例舉添加法、掩模蒸鍍法、光刻法等。其中， 作為使用上述源極和漏極作為隔離壁使用并利用添加法形成的方法是優 選的。因為其能夠容易地在上述源極和漏極之間穩定形成有機半導體材料 構成的有機半導體層。另外，以往中，為了用上述添加法構圖有機半導體層需要用樹脂等作 為隔離壁，但是使用上述源極和漏極作為隔離壁能夠直接將有機半導體層 形成圖案狀，在生產性上是優越的。 (在此，作為添加法是指能夠將有機半導體材料僅附在源極和漏極間、 在源極和漏極間有選擇地施加有機半導體材料以形成圖案狀的有機半導
體層，具體地可例舉噴射法、網印法、多功能印刷等印刷法。本實施方式 中，其中由噴射法形成的是優選的。上述添加法通過采用噴射法，能夠位 置精度良好地施加所需量的有機半導體材料，所以例如制造本發明的有機 半導體元件的時候，能夠更加容易地僅在上述源極和漏極間形成有機半導 體層。另外，作為本工序形成有機半導體層的方法，使用上述添加法的情況 下，優選使上述柵極絕緣層形成工序中形成的柵極絕緣層的表面具有相對 于利用上述添加法涂敷的有機半導體層形成用涂工液具有疏液性。由此， 能夠防止本工序中形成有機半導體層之時，上述有機半導體層形成用涂工 液浸散到上述源極漏極間以外的區域，所以能夠容易地僅在上述源極漏極 間形成有機半導體層。另外，上述柵極絕緣層上形成的有機半導體層的半 導體特性能夠得以提高。在此，上述有機半導體層形成用涂工液以及上述"具有相對于有機半導體層形成用涂工液的疏液性"的意思與上述"A.有機半導體元件"項 說明的相同，在此省略說明。上述柵極絕緣層的疏液性的程度，只要是不會使添加法涂敷的有機半 導體層形成用涂工液不會浸散到上述源極漏極間以外的區域的程度即可， 不作特別限定，可根據上述有機半導體形成用涂工液的組成、源極和漏極 的實施方式等進行適當調整。在此，上述源極和漏極采用多孔質體的情況 下，上述疏液性的程度優選相對于上述有機半導體層形成用涂工液的接觸 角為40°以上，其中40° 60°的范圍內更優選，特別優選40。 45° 的范圍。接觸角的范圍是上述范圍內，則制造本實施方式的有機半導體晶 體管的過程中形成有機半導體層時，能夠防止浸入上述源極和漏極的上述 有機半導體層形成用涂工液浸入到電極之外，因此，能夠防止上述源極和 漏極間以外的區域形成有機半導體層。另一方面，上述源極和漏極不采用多孔質體的情況下，上述疏液性的 程度優選相對于上述有機半導體層形成用涂工液的接觸角為50°以上，其 中50° 60°的范圍內更加優選，特別優選55。 60°的范圍內。另外，上述接觸角采用根據上述測定方法和測定條件測定的值。在此，上述有機半導體材料與上述"A.有機半導體元件"項說明的 相同，在此省略說明。5.其他工序本實施方式的有機半導體元件的制造方法除了上述工序外，也可以使 用其他工序。作為這樣的其他工序，只要是能夠給由本實施方式的有機半 導體元件的制造方法制造的有機半導體元件帶來所需的能夠即可，不作特 別限定。其中，作為上述其他工序，作為適用于本實施方式的，例如覆蓋 上述有機半導體層而形成鈍化層的鈍化層形成工序。通過設置這樣的鈍化 層形成工序，使本實施方式的有機半導體形成工序制造的有機半導體元件 的晶體管特性上的時效性劣化少。上述鈍化層形成工序中，作為形成鈍化層的方法只要是能夠形成具有 所需的保護功能的鈍化層的方法即可，不作特別限定。其中，本工序中， 使用將樹脂材料溶解在溶劑中的鈍化層形成用涂工液，將其涂工在上述有 機半導體層上的方法是適用的。作為這樣的方法例如使用印刷法，在上述有機半導體層上印刷圖案狀的上述鈍化層形成用涂工液的方法；以及、 將上述鈍化層形成用涂工液涂工在上述有機半導體層的整個面上，從而形 成沒有圖案化的鈍化層的方法。本工序中，上述任意方法都是適用的。另外，上述樹脂材料與上述"A.有機半導體元件"項說明的相同， 在此省略說明。B-2:第二實施方式的有機半導體元件的制造方法接著，說明本發明的第二實施方式的有機半導體元件的制造方法。本實施方式的有機半導體元件的制造方法是具有頂部柵極結構的有機半導 體晶體管的有機半導體元件的方法。即，本實施方式的有機半導體元件的制造方法具有利用基板而在該基板上形成作為多孔質體的源極和漏極的 源極漏極形成工序；僅在所述源極和漏極之間形成由有機半導體材料構成 的有機半導體層的有機半導體層形成工序；在所述有機半導體層上形成柵 極絕緣層的柵極絕緣層形成工序；在所述柵極絕緣層上形成柵極的柵極形 成工序。參照
這樣的本實施方式的有機半導體元件的制造方法。圖4 是表示本實施方式的有機半導體元件的制造方法的概略圖。如圖4所示， 本實施方式的有機半導體元件的制造方法中，利用基板20 (圖4 (a))而
利用基板20而在該基板上形成作為多孔質體的源極3'和漏極4'的源極 漏極形成工序(圖4 (b));僅在所述源極3'和漏極4'之間形成由有機 半導體材料構成的有機半導體層5'的有機半導體層形成工序(圖4 (c)); 在所述有機半導體層5'上形成柵極絕緣層2'的柵極絕緣層形成工序(圖 4(d));在所述柵極絕緣層2'上形成柵極l'的柵極形成工序(圖4(e))， 在上述基板20上形成頂部柵極結構的有機半導體晶體管IOB，而制造有 機半導體元件30B。根據本實施方式的有機半導體元件的制造方法，上述有機半導體層形 成工序通過僅在上述源極和漏極間形成有機半導體材料構成的有機半導 體層，從而能夠制造開閉比優良的有機半導體元件。另外，根據本實施方式，上述源極漏極形成工序通過形成作為多孔質 體的源極和漏極，例如上述有機半導體層形成工序中用添加法形成有機半 導體層的情況下，上述源極和漏極吸收由添加法添加的有機半導體材料， 穩定保持上述源極漏極間，所以容易形成有機半導體層。另外，如上所述，通過在上述電極間穩定保持有機半導體材料，從而 能夠使上述源極和漏極的高度形成得低，由此，能夠容易形成上述源極和 漏極。進而，由于能夠使本實施方式的有機半導體元件的表面形成得平坦， 所以能夠使鈍化層、相對電極的形成等變得容易。本實施方式的有機半導體元件的制造方法至少具有上述柵極形成工 序、上述柵極絕緣層形成工序、上述源極漏極形成工序、上述有機半導體 層形成工序，根據需要還可以具有其他工序。以下，本實施方式的有機半導體層形成工序，與上述"B — 1:第一實 施方式的有機半導體元件的制造方法"項說明相同，所以在此省略說明。1. 源極漏極形成工序接著，說明本實施方式使用的源極漏極形成工序。本工序是利用基板 而在該基板上形成作為多孔質體的源極和漏極的源極漏極形成工序。在此，本實施方式使用的源極漏極形成工序除了在上述基板上形成上 述源極漏極外與上述"B —l:第一實施方式的有機半導體元件的制造方法" 項說明相同，所以在此省略說明。2. 柵極絕緣層形成工序 本實施方式使用的柵極絕緣層形成工序是在上述有機半導體層上形 成柵極絕緣層的工序。在此，本實施方式使用的柵極絕緣層形成工序除了在上述有機半導體 層上形成柵極絕緣層以外，與上述"B—1:第一實施方式的有機半導體元 件的制造方法"項說明相同，所以在此省略說明。3. 柵極形成工序本實施方式使用的柵極形成工序是在上述柵極絕緣層形成工序中形 成的柵極絕緣層上形成柵極的工序。在此，本實施方式使用的柵極形成工序除了在上述柵極絕緣層形成工 序中形成的柵極絕緣層上形成柵極外，與上述"B—1:第一實施方式的有 機半導體元件的制造方法"項說明相同，所以在此省略說明。4. 其他工序本實施方式的有機半導體元件的制造方法中，可以采用上述工序以外 的其他工序。作為這樣的其他工序，只要能夠通過本實施方式的有機半導 體元件的制造方法能夠使制造出的有機半導體元件具有所需的功能即可，不做特別限定。關于這樣的工序,與上述"B—1:第一實施方式的有機半 導體元件的制造方法"項說明的一樣，在此省略說明。5. 其他作為上述有機半導體形成工序形成有機半導體層的方法，使用上述添 加法的情況下，優選使本發明使用的基板的表面具有相對于利用上述添加 法涂敷的有機半導體層形成用涂工液具有疏液性。由此，能夠防止本工序 中形成有機半導體層之時，上述有機半導體層形成用涂工液浸散到上述源 極漏極間以外的區域，所以能夠容易地僅在上述源極漏極間形成有機半導 體層。另外，上述柵極絕緣層上形成的有機半導體層的半導體特性能夠得 以提高。在此，上述有機半導體層形成用涂工液以及上述"具有相對于有機半 導體層形成用涂工液的疏液性"的意思與上述"A.有機半導體元件"項 說明的相同，在此省略說明。上述柵極絕緣層的疏液性的程度，只要是不會使添加法涂敷的有機半 導體層形成用涂工液不會浸散到上述源極漏極間以外的區域的程度即可，
不作特別限定，可根據上述有機半導體形成用涂工液的組成、源極和漏極 的實施方式等進行適當調整。在此，上述源極和漏極采用多孔質體的情況 下，上述疏液性的程度優選相對于上述有機半導體層形成用涂工液的接觸角為40°以上，其中40° 60°的范圍內更優選，特別優選40。 45° 的范圍。接觸角的范圍是上述范圍內，則制造本實施方式的有機半導體晶 體管的過程中形成有機半導體層時，能夠防止浸入上述源極和漏極的上述 有機半導體層形成用涂工液浸入到電極之外，因此，能夠防止上述源極和 漏極間以外的區域形成有機半導體層。另一方面，上述源極和漏極不采用多孔質體的情況下，上述疏液性的 程度優選相對于上述有機半導體層形成用涂工液的接觸角為50°以上，其 中50° 60°的范圍內更加優選，特別優選55。 60°的范圍內。另外，上述接觸角采用根據上述測定方法和測定條件測定的值。C. 有機晶體管陣列接著，說明本發明的有機晶體管陣列。如上所述，本發明的有機晶體 管陣列采用上述本發明的有機半導體元件，在上述基板上形成多個上述有 機半導體晶體管。本發明的有機晶體管陣列由于采用上述本發明的有機半 導體元件，所以具有關閉比優良的優點。本發明的有機晶體管陣列，在上述本發明的有機半導體元件中，在基 板上形成多個有機半導體晶體管。本發明中，作為形成多個上述有機半導 體晶體管的實施方式，可根據本發明的有機晶體管陣列的用途等進行適當 決定，不做特別限定。另外，本發明的有機晶體管陣列適用的有機半導體晶體管與上述 "A.有機半導體元件"項說明的一樣，在此省略詳細說明。D. 顯示器接著，說明本發明的顯示器。如上所述，本發明的顯示器采用上述本 發明的有機晶體管陣列。由于本發明的顯示器采用上述本發明的有機晶體 管陣列，所以具有顯示性能優良的優點。本發明的顯示器采用上述本發明的有機晶體管陣列，用予圖像顯示的 各像素具有根據上述有機晶體管陣列具有的各有機半導體晶體管進行開 關的結構即可，不做特別限定。具有這樣結構的顯示器例如液晶顯示裝
置、電泳顯示裝置以及有機EL顯示裝置等。另外，這樣的例子中的顯示 裝置，除了代替以往的TFT陣列而采用上述本發明的有機晶體管陣列這一 點以外，與一般公知的技術相同，在此省略詳細說明。另外，本發明采用的有機晶體管陣列，與上述"C.有機晶體管陣列" 項說明相同，在此省略其說明。另外，本發明不限定于上述實施方式。上述實施方式是例示，與本發 明的權利要求書中記載的技術思想具有實質上相同的結構、起到同樣效果 的，也包含在本發明的技術范圍內。 (實施例)接著，舉出實施例和比較例，來對本發明進一步具體進行說明。 (實施例1)本實施例中，制造具有包括頂部柵極型結構的有機半導體晶體管的有 機半導體元件。(1) 源極漏極的形成首先，在150mmX 150mmX0.7mm的玻璃基板上用網印法將銀膏(固 態量濃度90%)構圖成源極和漏極形狀。構圖厚在20(TC加熱爐中燒制。 燒制后的源極漏極的膜厚為1.8pm。形成的源極漏極用反射型光學顯微鏡 觀察，發現源極和漏極間的電極間距(溝道長)為50ym。(2) 有機半導體層的形成有機半導體材料聚噻吩(水。'J *才7 二 以固態量濃度0.2wt^溶 解于三氯苯(卜U夕口 口《 >七 溶劑而得的涂工液，用噴射法施加在 上述源極漏極間，從而僅在源極漏極間(溝道形成部位)上涂敷成圖案。 之后，在N2氣體環境下用熱板以200'C下干燥IO分鐘，從而形成有機半 導體層。形成的有機半導體層的膜厚為0.1um。(3) 柵極絕緣層的形成將卡魯特(力&卜')類樹脂溶液(固態量濃度20wt%)旋涂在上述 基板上。此時的旋涂以800rpm保持10sec。之后，將基板在120'C干燥2 分鐘后，以350mJ/ci^進行圖案狀曝光。接著，進行曝光部分的抗馎劑現 像，之后在200'C的加熱爐中干燥30分鐘。柵極絕緣層形成在有機半導體 層(溝道形成部)上和源極漏極上。另外，形成的柵極絕緣層的膜厚為1li m。(4) 柵極的形成用噴射法將Ag納米膠體(t / - 口 <卜")溶液圖案狀涂敷在上述柵 極絕緣層上。之后，用熱板(* 7卜7' ^ —卜)以150。C加熱30分鐘。(5) 評價測定制造的有機半導體元件的有機半導體晶體管的晶體管特性的結 果，可知可以作為晶體管驅動。這時，有機半導體晶體管的ON電流為1 X10—5A、 OFF電流為2X1—13A。 (實施例2)本實施例中，制造具有包含底部型結構的有機半導體晶體管的有機半 導體元件。(1) 柵極的形成準備用濺射法在整個面形成300nrn的Cr的膜的大小150mmX 150mm X0.7mm的玻璃基板。上述基板上旋涂光致抗蝕劑(陽型)。這時的旋涂 在1800rpm下保持10sec。之后，將基板在IO(TC下干燥1分鐘后，在50 mJ/cn^進行圖案狀曝光。接著，進行曝光部分的抗蝕劑現像，之后在20(TC的加熱爐中干燥60 分鐘。接著，進行沒有抗蝕劑的部位的Cr的蝕刻，形成柵極。(2) 柵極絕緣層的形成將卡魯特(力》卜')類樹脂溶液(固態量濃度20wt%)旋涂在上述 基板上。此時的旋涂以800rpm保持10sec。之后，將基板在12(TC干燥2 分鐘后，以350mJ/cr^進行圖案狀曝光。接著，進行曝光部分的抗蝕劑現 像，之后在200'C的加熱爐中干燥30分鐘。柵極絕緣層形成在柵極上。另 外，形成的柵極絕緣層的膜厚為lPm。(3) 源極漏極的形成首先，在柵極絕緣層上用網印法將銀膏(固態量濃度90%)構圖成源 極和漏極形狀。構圖厚在20(TC加熱爐中燒制。燒制后的源極漏極的膜厚 為1.8pm。形成的源極漏極用反射型光學顯微鏡觀察，發現源極和漏極間 的電極間距(溝道長)為50um。(4) 有機半導體層的形成 有機半導體材料聚噻吩(水y ^才7 -以固態量濃度0.2wtx溶解于三氯苯(卜U夕a a《 >七 溶劑而得的涂工液，用噴射法施加在 上述源極漏極間，從而僅在源極漏極間(溝道形成部位)上涂敷成圖案。 之后，在N2氣體環境下用熱板以20(TC下干燥IO分鐘，從而形成有機半 導體層。形成的有機半導體層的膜厚為O.lym。 (5)評價測定制造的有機半導體元件的有機半導體晶體管的晶體管特性的結 果，可知可以作為晶體管驅動。這時，有機半導體晶體管的ON電流為8 X10—6A、 OFF電流為4X1—13A。2.〔比較例l)本實施例中，制造具有包括頂部柵極型結構的有機半導體晶體管的有 機半導體元件。(1) 源極漏極的形成首先，在150mmXI50mmX0.7mm的玻璃基板上用真空鍍敷法形成 源極和漏極。另外，使用的材料以金做掩模，使用金屬掩模。源極漏極的 膜厚為1.8pm。形成的源極漏極用反射型光學顯微鏡觀察，發現源極和漏 極間的電極間距(溝道長)為50nm。(2) 有機半導體層的形成有機半導體材料聚噻吩(水'J *才7 二 以固態量濃度0.2wt^溶 解于三氯苯(卜'J夕口 a《 >七 溶劑而得的涂工液，用噴射法施加在 上述源極漏極間，從而僅在源極漏極間(溝道形成部位)上涂敷成圖案。 之后，在N2氣體環境下用熱板以20(TC下干燥IO分鐘，從而形成有機半 導體層。形成的有機半導體層的膜厚為0.1 um，在溝道形成部位以外的區 域上也形成有機半導體層。(3) 柵極絕緣層的形成將卡魯特(力A卜')類樹脂溶液(固態量濃度20wt%)旋涂在上述 基板上。此時的旋涂以800rpm保持10sec。之后，將基板在120。C干燥2 分鐘后，以350mJ/ci^進行圖案狀曝光。接著，進行曝光部分&f抗蝕劑現 像，之后在20(TC的加熱爐中干燥30分鐘。柵極絕緣層形成在有機半導體 層(溝道形成部)上和源極漏極上。另外，形成的柵極絕緣層的膜厚為1
li m。(4) 柵極的形成用噴射法將Ag納米膠體(于/ - d 4卜")溶液圖案狀涂敷在上述柵 極絕緣層上。之后，用熱板(* 7卜"—卜)以150。C加熱30分鐘。(5) 評價測定制造的有機半導體元件的有機半導體晶體管的晶體管特性的結 果，可知可以作為晶體管驅動。但是，有機半導體晶體管的ON電流為2 X10—5A、 OFF電流為3X廠1GA，與實施例1相比，開關比降低2位程度。3.實施例2本實施例中，制造具有包含底部型結構的有機半導體晶體管的有機半 導體元件。(1) 柵極的形成準備用濺射法在整個面形成300nm的Cr的膜的大小150mmX 150mm X0.7mm的玻璃基板。上述基板上旋涂光致抗蝕劑(陽型)。這時的旋涂 在1800rpm下保持10sec。之后，將基板在IO(TC下干燥1分鐘后，在50 mJ/cn^進行圖案狀曝光。接著，進行曝光部分的抗蝕劑現像，之后在20(TC的加熱爐中干燥60 分鐘。接著，進行沒有抗蝕劑的部位的Cr的蝕刻，形成柵極。(2) 柵極絕緣層的形成將卡魯特(力A卜')類樹脂溶液(固態量濃度20wt%)旋涂在上述 基板上。此時的旋涂以800rpm保持10sec。之后，將基板在120。C干燥2 分鐘后，以350mJ/ci^進行圖案狀曝光。接著，進行曝光部分的抗蝕劑現 像，之后在200'C的加熱爐中干燥30分鐘。柵極絕緣層形成在柵極上。另 外，形成的柵極絕緣層的膜厚為lum。(3) 源極漏極的形成首先，在柵極絕緣層上用真空蒸鍍法形成源極和漏極。另外，使用的 材料以金做掩模，使用金屬掩模。源極漏極的膜厚為1.8pm。形成的源極 漏極用反射型光學顯微鏡觀察，發現源極和漏極間的電極間距(溝道長) 為50um。(4) 有機半導體層的形成
有機半導體材料聚噻吩(水。'J f"才7 - 以固態量濃度0.2wtX溶 解于三氯苯(卜'J夕a a《 >七 溶劑而得的涂工液，用噴射法施加在 上述源極漏極間，從而僅在源極漏極間(溝道形成部位)上涂敷成圖案。 之后，在N2氣體環境下用熱板以20(TC下干燥IO分鐘，從而形成有機半 導體層。形成的有機半導體層的膜厚為0.1 y m。 (5)評價測定制造的有機半導體元件的有機半導體晶體管的晶體管特性的結 果，可知可以作為晶體管驅動。但是，有機半導體晶體管的ON電流為4 X 10—5A、 OFF電流為5X r1QA，與實施例1相比，開關比降低2位程度。
權利要求
1、一種有機半導體元件，其特征在于，具有有機半導體晶體管，該有機半導體晶體管包括基板和形成在基板上的柵極；形成在該柵極上的柵極絕緣層；形成在該柵極絕緣層上的作為多孔質體的源極和漏極；僅形成在該源極和漏極之間的由有機半導體材料構成的有機半導體層。
2、 一種有機半導體元件，其特征在于， 具有有機半導體晶體管，該有機半導體晶體管包括 基板和形成在基板上的作為多孔質體的源極和漏極； 僅形成在該源極和漏極之間的由有機半導體材料構成的有機半導體層；形成在該有機半導體層上的柵極絕緣層； 形成在該柵極絕緣層上的柵極。
3、 如權利要求1或2所述的有機半導體元件，其特征在于， 所述源極和漏極所具有的多孔中含有有機半導體材料。
4、 如權利要求1 3任一項所述的有機半導體元件，其特征在于， 所述有機半導體層用所述源極和漏極作為隔離壁而利用添加法形成。
5、 如權利要求4所述的有機半導體元件，其特征在于， 所述添加法是噴射法。
6、 如權利要求1所述的有機半導體元件，其特征在于， 所述有機半導體層用所述源極和漏極作為隔離壁而利用添加法形成，并且，所述柵極絕緣層的表面相對于所述添加法所采用的有機半導體層形 成用涂工液具有疏液性。
7、 如權利要求2所述的有機半導體元件，其特征在于，所述有機半導體層用所述源極和漏極作為隔離壁而利用添加法形成，并且，所述基板的表面相對于所述添加法所采用的有機半導體層形成用涂 工液具有疏液性。
8、 如權利要求6或7所述的有機半導體元件，其特征在于， 所述疏液性設定為相對于所述有機半導體層形成用涂工液的接觸角為40°以上的程度。
9、 一種有機半導體元件的制造方法，其特征在于，具有 利用基板而在該基板上形成柵極的柵極形成工序； 在所述柵極上形成柵極絕緣層的柵極絕緣層形成工序； 在所述柵極絕緣層上形成作為多孔質體的源極和漏極的源極漏極形成工序；僅在所述源極和漏極之間形成由有機半導體材料構成的有機半導體 層的有機半導體層形成工序。
10、 一種有機半導體元件的制造方法，其特征在于，具有 利用基板而在該基板上形成作為多孔質體的源極和漏極的源極漏極形成工序；僅在所述源極和漏極之間形成由有機半導體材料構成的有機半導體 層的有機半導體層形成工序；在所述有機半導體層上形成柵極絕緣層的柵極絕緣層形成工序； 在所述柵極絕緣層上形成柵極的柵極形成工序。
11、 如權利要求9或11所述的有機半導體元件的制造方法，其特征 在于，所述有機半導體層形成工序用所述源極和漏極作為隔離壁而利用添 加法形成所述由有機半導體材料構成的所述有機半導體層。
12、 如權利要求ll所述的有機半導體元件的制造方法，其特征在于， 所述添加法是噴射法。
13、 如權利要求9 12任一項所述的有機半導體元件的制造方法，其 特征在于，所述源極漏極形成工序中，利用涂敷并燒結含有金屬納米粒子的涂工 液的涂敷法而形成源極和漏極。
14、 如權利要求9所述的有機半導體元件，其特征在于，所述有機半 導體形成工序中，用所述源極和漏極作為隔離壁而利用添加法形成有機半 導體層，并且，所述柵極絕緣層形成工序中使形成的柵極絕緣層的表面相 對于所述添加法所采用的有機半導體層形成用涂工液具有疏液性。
15、 如權利要求10所述的有機半導體元件，其特征在于，所述有機 半導體形成工序中，用所述源極和漏極作為隔離壁而利用添加法形成有機 半導體層，并且，所述基板的表面相對于所述添加法所采用的有機半導體 層形成用涂工液具有疏液性。
16、 如權利要求14或15所述的有機半導體元件，其特征在于，所述 源極漏極形成工序中，利用涂敷并燒結含有金屬納米粒子的涂工液的涂敷 法而形成源極和漏極，并且，所述疏液性設定為相對于所述有機半導體層 形成用涂工液的接觸角為40。以上的程度。
17、 一種有機晶體管陣列，其特征在于，采用權利要求1 8任一項 所述的有機半導體元件，在所述基板上形成多個所述有機半導體晶體管。
18、 一種顯示器，其特征在于，采用權利要求17所述的有機晶體管 陣列。
全文摘要
本發明涉及使用有機半導體晶體管的有機半導體元件及其制造方法、有機晶體管陣列及顯示器。該有機半導體元件，具有有機半導體晶體管，該有機半導體晶體管包括基板和形成在基板上的柵極；形成在該柵極上的柵極絕緣層；形成在該柵極絕緣層上的作為多孔質體的源極和漏極；僅形成在該源極和漏極之間的由有機半導體材料構成的有機半導體層。
文檔編號H01L51/05GK101154714SQ200710162408
公開日2008年4月2日 申請日期2007年9月29日 優先權日2006年9月29日
發明者小林弘典, 本多浩之, 松岡雅尚, 永江充孝 申請人:大日本印刷株式會社