层叠结构、使用其的电子元件、其制造方法、电子元件阵列和显示单元的制作方法

专利名称：：层叠结构、使用其的电子元件、其制造方法、电子元件阵列和显示单元的制作方法
技术领域：
：本发明涉及有机晶体管，更具体地说，涉及一种适用于具有有机半导体层的场效应型有机薄膜晶体管的层叠结构，使用该层叠结构的电子元件如有机薄膜晶体管、其制造方法、电子元件阵列和显示单元。
背景技术：
：近年来并且在持续中，正积极地研究使用有机半导体材料的有机薄膜晶体管。在晶体管中使用有机半导体材料的优点有灵活、较大的面积、由简单的层结构带来的工艺简化、以及制造设备便宜。而且，使用了印刷方法，使得制造成本与常规的基于Si的半导体器件显著降低。此外，通过使用打印方法、旋涂方法、和浸渍方法可以简单并且方便地形成薄膜和电路。表示这种有机薄膜晶体管的性能的参数之一是电流的"/I^的比率。在有机薄膜晶体管中，在饱和区中源/漏电极之间流动的电流(Ids)可以通过下式(l)表达/<&一51…"(1)其中场效应迁移率为O)，栅绝缘膜的每单位面积的电容是Cin^So/d,其中e是栅绝缘膜的相对介电常数，so是真空的介电常数，而d是栅绝缘膜的厚度，信道宽度是(W),信道长度是(L),栅电压是(Vc)并且起始电压是(VTH)。上式表明为了增加开电流，有效的是(l)增加迁移率，(2)进一步减少信道长度，和(3)增加信道宽度。而且，场效应迁移率主要取决于材料性能，因此，正在开发用于增加迁移率的材料。同时，信道长度是由元件结构产生的，因此，已经设计元件结构，企图增力口开电流。通常，通过减少源/漏电极之间的距离(电极间隔)减少信道长度。有机半导体材料本来没有高的迁移率，因此，要求信道长度不超过lO)im,更l尤选为5jxm或更小。精确设置源/漏电极之间的短距离的一个方法是照相平版印刷术，该方法用于Si工艺，包括以下步骤。(1)对具有薄膜层的基板涂布光致抗蚀剂层(抗蚀剂涂布)。(2)通过加热除去溶剂(预烘干)。(3)用激光束或电子束通过其上具有图案的硬掩模基于图案数据照射紫外线(曝光)。(4)用碱性溶液除去曝光的抗蚀剂(显影)。(5)通过加热使未曝光部分(称为图案部分)的抗蚀剂硬化(后烘干)。(6)浸入蚀刻液中或暴露于蚀刻气体中以除去没有抗蚀剂部分的薄膜层(蚀刻)。(7)用碱性溶液或氧自由基除去抗蚀剂(抗蚀剂分离)。每次形成薄膜层之后重复上述步骤，由此完成有效元件。然而，设备昂贵和工艺耗时导致总成本增加。同时，正在进行其它努力，以使用喷墨装置通过打印方法形成电极图案，以便降低成本。在墨喷打印中，可以直接形成电极图案，因此，材料利用率高。从而，可以简化制造工艺，并且可以降低成本。然而，由于难以减少喷射墨的量和机械误差，限制了墨喷打印的喷射精度。因此，难以形成3(Him或更低的图案，并且不能使电极间隔短到5pm。这是指只用喷墨装置难以制造高精度的器件。因此，对于获得高精度来说，有些设备是必须的。一种方法是在喷射墨的表面上进行作业。例如，存在一种使用由以下材料制成的栅绝缘膜的方法，该材料的临界表面张力(也称为表面自由能)通过接受能量如紫外线而变化(参见专利文献1)。通过掩模将紫外线照射到预定要制造电极的部分，以便在绝缘膜的表面上形成高表面自由能的部分。包括水溶性油墨的电极材料被喷射到这些部分上，从而仅仅在高能量部分制造电极。因此，可以在栅绝缘膜上形成高精度电极图案。通过使用这种方法，即使油墨滴被喷射到高表面自由能部分和低表面自由能部分之间的边界线上，液滴也能因能量差而移动到高能量一侧。结果，可以形成具有均匀线条的图案。这种方法的优点在于可以实现5pm或更低的电极间隔。然而，紫外线，更具体地说，具有短波长为300nm或更低的紫外-C射线，照射到了栅绝缘膜上，因此，影响了绝缘膜，并且绝缘性能劣化。在另一实例中，用以下材料制成的膜与栅绝缘膜层叠，该材料的表面自由能通过接受紫外线而变化(参见非专利文献1)。利用与专利文献1中相同的方法，通过照射紫外线，在膜上形成具有不同水平的表面自由能部分，并且通过喷墨方法形成电极图案。这种技术的优点在于功能被分成维持绝缘性能的层和表面自由能变化的层。然而，因为紫外线照射在栅绝缘膜上，仍然存影响绝缘膜以及绝缘性能劣化的问题。结果，栅漏增加，并且只能生产I开/I关比率小的器件。非专利文献1报导了以下尝试，即通过增加栅绝缘膜的厚度(大约1pm)来减轻这种问题，以便减少透射到基板层的紫外线的量。然而，如式1所示，如果栅绝缘膜的厚度增加，求出的电流值Ids降低。结果，只能生产I开/I关比率小的器件。因此，必须增加所施加的电压vG，以便增加i开/:u比率。结果，难以生产功率消耗低的器件。专利文献l:日本特许公开专利申请No.2005-310962非专利文献1:JapanSocietyofAppliedPhysics,The52ndSpringMeeting,2005,Meetingproceedings,第1510页如上所述，通过用紫外线或电子束在栅绝缘膜上制造高表面自由能部分和低表面自由能部分的方法，可以制造难以通过常规打印方法制造的高精度并且高密度的电极图案。然而，出现这样的问题栅绝缘膜的绝缘性能由于接收高能量光束而劣化。因此，必须减轻由照射高能量光束导致的不利影响。因此，需要一种层叠结构、使用其的电子元件、其制造方法、电子元件阵列和显示单元，其中即使在栅绝缘膜上照射高能量光束，栅绝缘膜的绝缘性能也不会劣化。
发明内容本发明提供一种层叠结构、使用该层叠结构的电子元件、其制造方法、电子元件阵列和显示单元，其中消除了上述缺点中的一个或多个。本发明的实施方案提供一种层叠结构，该结构包括基板；在基板上形成的润湿性变化层(wettabilityvaryinglayer)，润湿性变化层包括临界表面张力通过接收能量而变化的材料；和在润湿性变化层上形成的电极层，电极层基于润湿性变化层形成图案，其中临界表面张力通过接收能量而变化的材料包括含主链和侧链的聚合物，侧链包括多支链结构(multi-branchedstructure)。本发明的实施方案提供一种制造层叠结构的方法，该方法包括以下步骤通过对润湿性变化层以使润湿性变化层中的材料的临界表面张力变化的方式施加能量，在润湿性变化层上形成高表面能部分和低表面能部分；以及通过在高表面能部分涂布包含导电材料的液体来在高表面能部分上形成导电层，其中临界表面张力通过接收能量而变化的材料包括含主链和侧链的聚合物，侧链包括多支链结构。本发明的实施方案提供一种制造电子元件的方法，该方法包括以下步骤形成栅电极；形成源电极；形成漏电极；形成半导体层；以及形成绝缘层，其中形成栅电极、源电极和漏电极的步骤中至少一个步骤进一步包括通式施加能量，在润湿性变化层上形成高表面能部分和低表面能部分的步骤；并且通过在高表面能部分上涂布包含导电材料的液体在高表面能部分上形成导电层，其中临界表面张力通过接收能量而变化的材料包括含主链和侧链的聚合物，侧链包括多支链结构。根据本发明的一个实施方案，提供一种层叠结构、使用该层叠结构的电子元件、其制造方法、电子元件阵列和显示单元，其中即使高能量光束照射在栅绝缘膜上，栅绝缘膜的绝缘性能也不会劣化。图1是根据本发明的实施方案的层叠结构的侧示图2是表示相对于包含电极材料的溶液的接触角的紫外线照射量的图表；图3是有机晶体管的示意图，其中栅绝缘膜层叠在层叠结构中；图4是有机晶体管的示意图，其中层叠结构用于多个电极层；图5A、5B展示电子元件阵列的实例，图5A是侧视图，图5B是展示电极排列的俯视图；以及图6是使用图5A、5B所示的电子元件阵列的显示单元的侧视图。具体实施例方式参考附图，对本发明的实施方案进行说明。[层叠结构]对本发明的实施方案的层叠结构进行说明。图l是根据本发明的实施方案的层叠结构1的侧示图。层叠结构1包括作为基底(base)的润湿性变化层2，它在基板(未显示)上形成。润湿性变化层2由其临界表面张力通过接收能量而变化的材料制成。在本实施方案中，润湿性变化层2包括至少临界表面张力不同的部分，即具有较高临界表面张力的高表面能部分3和具有较低临界表面张力的低表面能部分4。在图1所示的两个高表面能部分3之间，具有大约liim到5pm之间微型间隙。在润湿性变化层2上的高表面能部分3上形成导电层5。半导体层6以使其至少接触低表面能部分4的方式设置在润湿性变化层2上。[润湿性变化层]对临界表面张力通过接收能量而变化的材料进行说明，润湿性变化层包括该材料。临界表面张力通过接收能量而变化的材料具有降低照射的紫外线量的特性，该材料包含于根据本发明的实施方案的层叠结构的润湿性变化层中。通常，不能改变表面自由能，除非照射高能量光如紫外线。因此，临界表面张力通过接收能量而变化的材料用于减少照射的紫外线的量，该材料包含于本发明的实施方案的层叠结构的润湿性变化层中。对通过照射紫外线改变表面自由能的机理进行详细说明。当照射波长为300nm或更低的光束时，包含于高聚合物侧链中的C=0(羰基)被光分解，并且产生CO自由基。由于自由基具有高的反应性，它立即与包含于大气中的水分反应，由此产生COOH(羧基)。由于这种羧基，表面变成亲水性。因此，通过利用这种机理，可以进行以下分子设计。具体地说，优选在主链附近，将酯键(esterbinding)引入具有憎水结构的侧链部分，如烃类或氟化氢。也就是，将酯键引入从主链出来的侧链的主链附近部分。超过该部分，即在进一步远离主链的侧链部分，制造包括憎水基团如烃类或氟化氢的长链。基团可以是其它基团，只要包含CO双键。这种分子制成的膜具有憎水性的表面，因为侧链没有断裂，除非照射紫外线。当照射紫外线时，酯键合部分断裂。结果，远离的长链如烃链或氟化氢链断裂。因此，产生羧基，使表面变成亲水性。在本发明的实施方案中，为了改进光灵敏度，包括主链和具有多支链结构的侧链的高聚物被用作临界表面张力通过接收能量而变化的材料。一个光量子分解一个酯键，因此，优选的是具有两个或更多个连接到各个酯键的烃链或氟化氢链，即提供多支链结构。因此，利用少量的辐射能量，就可以极大改变表面自由能。多支链结构可以是树枝状聚合物结构(dendrimerstructure)或超支化结构(hyperbranchedstructure)，然而更优选树枝状聚合物结构。树枝状聚合物结构是指链从中心分子以对称的方式支化的结构。同时，超支化结构具有由AB2型单体聚合导致的各种支化度和聚合度，即链是随机支化的。树枝状聚合物结构和超支化结构的定义在例如由KeigoAoi和MasaakiKakimoto编辑的NTSInc.出版的"Dedritichighpolymers"中有详细描述。在根据本发明的实施方案的层叠结构中，包含于润湿性变化层中的临界表面张力通过接收能量而变化的材料特征在于即使照射紫外线，也维持绝缘性能。一般来说，绝缘性能通过接收紫外线而劣化的原因是紫外线不仅使侧链断裂而且还使主链断裂。为了防止这种情况，一种方法是向主链引入不吸收紫外线的基团(包括cj键的基团，例如乙烯基或包括Si-O的骨架如硅氧烷)。然而，如聚乙烯、聚乙烯苯酚或具有硅氧烷结构的高聚物的性能所示，具有这种骨架的聚合物没有良好的绝缘性能。从三维结构来看，该结构不是刚性的，因此，堆叠差，并且不能制备致密结构。因此，不能简单地通过向主链引入不吸收紫外线的基团来维持绝缘性能。另一种方法是使主链变长(增加分子的平均数)，从而使主链长到足以在紫外线使其断裂后仍能维持绝缘性能。然而，如果4吏主链变长，即分子的平均数增加，则对溶剂的溶解性劣化。结果，可成膜性劣化。因此，不能简单地使主链变长或增加分子的平均数。另一种方法是引入能很好地吸收紫外线的高吸收系数的材料；然而，不存在具有高吸收系数的有机材料。因此，解决方案是使膜变得相当厚，或使用吸收系数比有机材料高的无机材料(例如Ti02)。在使用无机材料的情况中，不能单独用无机材料形成薄膜。因此，无机材料颗粒必须分散在聚合物中。然而，只能使无机颗粒如Ti02小到约1jim。因此，为了使颗粒充足分散在聚合物膜内，膜的厚度必须为几个微米。所以，必须增加所施加的电压。因此，在根据本发明的实施方案的层叠结构的润湿性变化层中，引入具有刚性主链的聚酰亚胺骨架。由于聚酰亚胺骨架具有刚性主链，即使该链断裂到某种程度，也能维持分子之间的堆叠。有两种聚酰亚胺。一种是热固型聚酰亚胺，它是通过加热聚酰胺酸从而引起脱水缩合反应而产生的。另一种是已经溶于溶剂中的可溶型聚酰亚胺。利用可溶型聚酰亚胺(也称为可溶性聚酰亚胺)，优选的膜可以在涂布之后通过加热使溶剂蒸发而形成。同时，热固型聚酰亚胺通常需要加热到高温(200。C或更高)，因为不会发生脱水缩合反应，除非将其加热到这样的程度。因此，优选将可溶性聚酰亚胺用作包括主链和具有多支链结构的侧《4的高聚物，该高聚物用作层叠结构的润湿性变化层中的临界表面张力通过"f妻收能量而变化的材料，因为可溶性聚酰亚胺是高度绝缘并且在不施加高热量的情况下是耐溶剂的。参考图1,详细描述润湿性变化层2'的材料的组成。润湿性变化层2可以由一种材料或两种或更多种材料制成。为了用两种或更多种材料形成润湿性变化层2，具体地说，具有高度电绝缘性能的材料与润湿性极大变化的材料混合。结果，可以提供电绝缘性能优异并且润湿性变化性能优异的润湿性变化层2。具有高度电绝缘性能的材料的实例有聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、环氧树脂、倍半硅氧烷、聚乙烯苯酚、聚碳酸酯、氟树脂和聚对二曱苯。或者，交联剂可以添加到聚乙烯苯酚或聚乙烯醇。具有高度电绝缘性能的材料优选在侧链上具有疏水基团。例如，具有疏水基的侧链直接连接或通过结合基团连接到具有聚酰亚胺、聚酰亚胺-酰胺或曱基丙烯酸酯的骨架的主链上。疏水基团的实例具有末端结构如-CF2CH3、-CF2CF3、-CF(CF3)2和-CFH2。在由TechnicalInformationInstituteCo.,Ltd.出if反的"Developmentofnewpolyimideandtechnologyofprovidingadvancedfunctionsfornext-generationelectronicsandelectronicmaterials"中4苗述了具有烷基侧链的聚酰亚胺。料可以从较宽的选择范围内选择。例如，存在这样的情况，其中一种材料的润湿性极大变化，但是具有高的内聚力，因此成膜性劣化。通过将该材料与成膜性优良的其它材料混合，可以容易地制造润湿性变化层。如上所述，润湿性变化层2由临界表面张力通过接收能量如热量、紫外线、电子束和等离子体而变化的材料制成。优选地，临界表面张力的量在施加能量前后变化极大。在这种材料上，将能量施加到润湿性变化层2的部分，以便形成临界表面张力水平不同的图案，即，高表面能部分3和低表面能部分4。因此，包含导电材料的液体易于粘附到高表面能部分3(亲液性)，但是不易于粘附到低表面能部分4(疏液性)。因此，包含导电材料的液体根据图案形状选择性地粘附到亲液的高表面能部分3，并且粘附的液体固化，由此形成导电层5。根据本发明的实施方案的润湿性变化层2的厚度优选在30nm到3(_im的范围内，更优选在50nm到lpm的范围内。如果润湿性变化层2更薄，则作为整体(bulkbody)的性能降低(绝缘性能、气体阻隔性能、和水分阻隔性能)。如果润湿性变化层2更厚，则表面形状劣化。对栅绝缘膜和层叠结构进行说明。将栅绝缘膜和层叠结构层压在一起；然而，如果润湿性变化层2具有良好的绝缘性能，则润湿性变化层2也可以起栅绝缘膜的用作。如果这样，则可以省略4册绝缘膜。如果均提供栅绝缘膜和层叠结构，则润湿性变化层2优选由吸收系数比形成高绝缘层的材料更高的材料制成，以便防止由照射紫外线导致的不利影响。栅绝缘膜由绝缘性能比润湿性变化层2更高的材料制成。如果绝缘性能更高，则意味着体积电阻率更大。如果将润湿性控制层层叠在高绝缘层上，则润湿性控制层与源/漏电极接触，可以提供三层或更多层。高绝缘层也可以起润湿性控制层用作。对栅绝缘膜的材料进行说明。绝缘膜可以由以下材料制成，所述材料如聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、环氧树脂、倍半硅氧烷、聚乙烯苯酚、聚碳酸酯、氟树脂、和聚对二曱苯。[多支链结构]根据本发明的实施方案，侧链可以包括以下多支链结构。烷基长链和氟化氢长链还可以是除了以下实例以外的分子链。多支链结构还可以是除了以下实例以外的任何结构。在以下化学结构式1到8中，n是2到16的整数。考虑到对溶剂的溶解性，n尤其优选为4到12。长链可以是以下实例中作为第一代(firstgeneration)的长链；然而，长链还可以是化学结构式5到8中所示作为第二代(secondgeneration)以上的长<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>化学结构式5<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>化学结构式6化学结构式7化学结构式8为了在低温下进行成膜过程，在侧链中具有疏水基的高聚物材料优选包括可溶性聚酰亚胺。可溶性聚酰亚胺是可溶入溶剂的聚酰亚胺。可溶性聚酰亚胺通过在溶液中使聚酰胺酸预先进行化学亚胺化反应过程来制备。聚酰胺酸通过使作为原料的聚酰胺酸二酐与二胺反应获得。如果聚酰亚胺骨架具有刚性结构，则不易于溶于溶剂中。因此，为了扰乱聚酰亚胺的结晶并促进溶解，通常使用具有高度高(highheight)的脂环族环羧酸二水合物。可以通过对由聚酰亚胺薄膜的红外吸收光谱性能导致的特征基团的振动进行分析和/或通过测量紫外线吸收光谱性能来预估包含于聚酰亚胺中的酸酐种类。包括具有高度高的脂环族环羧酸二水合物的聚酰亚胺薄膜具有300nm或更低的吸收极限波长。具体情况在由ToshioImai和RikioYokota的由JapanPolyimideAssociation编辑的并且于2002年由NTSInc.出版的"LatestPolyimide-BasicsandApplication-"和2003年由TechnicalInformationInstituteCo.,Ltd.出片反的"Developmentofnewpolyimideandtechnologyofprovidingadvancedfunctionsfornext-generationelectronicsandelectronicmaterials"中描述。由于聚酰亚胺溶于溶剂中，因此成膜可以在200°C或更低的低温下进行，该温度是溶剂蒸发的温度。而且，未反应的聚酰胺酸不会残留在聚酰亚胺薄膜中，并且，副反应产物如酸酐也不会残留在聚酰亚胺中。这减轻了由上述杂质所引起的聚酰亚胺薄膜的电性能的故障。可溶性聚酰亚胺并不溶于所有的溶剂；它仅仅可溶于具有高极性的溶剂，如Y-丁基内酯、N-曱基吡咯烷酮、和N,N-二曱基乙酰胺。因此，通过用具有低极性的溶剂如曱苯、二曱苯、丙酮和异丙醇在润湿性变化层2上形成半导体层，可以防止包含可溶性聚酰亚胺的薄膜被溶剂腐蚀。在用两种或更多种材料形成润湿性变化层2的情况中，除了在侧链中具在低温下进行。而且，材料优选与可溶性聚酰亚胺具有良好的相容性。因此，可以减轻溶剂中的相分离，并且该材料对于成膜过程而言是最佳的。可溶材料不必是有机材料；可溶物质可以是包含有机和无机物的化合物。实例是酚醛树脂如聚乙烯苯酚、三聚氰胺树脂、聚糖如乙酰化过程处理的支链淀粉(pullulan)、和倍半硅氧烷。而且，如果除了在侧链中具有疏水基的可溶性聚酰亚胺以外的材料也包括可溶性聚酰亚胺，则在耐热性、耐溶剂性和亲合力方面，这也是优选的。电极层(导电层)5是通过加热或照射紫外线使优选包含导电材料的液体固化而制成的。包含导电材料的液体是指以下任何一种。1.导电材料溶于溶剂。2.导电材料的前体或溶于溶剂的前体。3.导电材料的颗粒分散在溶剂中4.导电材料的前体颗粒分散在溶剂中更具体的实例是分散在有机溶剂或水中的金属微粒如Ag、Au、或Ni,或导电聚合物的如掺杂的PANI(聚苯胺)或掺杂在PEDOT聚乙烯二氧噻吩)中的PSS(聚苯乙烯磺酸S旨)的溶液。将包含导电材料的液体涂布在润湿性变化层2的表面的方法的实例有旋涂方法、浸涂方法、丝网印刷法、胶版印刷法和喷墨方法。然而，为了进一步利用润湿性变化层2上的表面能的效果，尤其优选喷墨方法，因为可以供应小的液滴。如上所述，当通常用于打印机的头应用于喷墨方法中时，分辨率大约为30pm并且对准精度(alignmentprecision)为士15nm左右。然而，通过利用润湿性变化层2的表面能的差异，可以形成更精细的图案。半导体层6可以包括无机半导体或有机半导体。无机半导体的实例是CdSe、CdTe、和Si。有机半导体的实例有有机低分子如并五苯、蒽、并四苯、和酞菁；基于聚亚苯基的导电高聚物如基于聚乙炔的导电高聚合物、聚对亚苯基及其衍生物，和聚亚苯基亚乙烯基及其衍生物；杂环系列导电高聚物如聚吡咯及其衍生物、聚蓬吩及其衍生物、和聚^^喃及其衍生物；和离子导电高聚物如聚苯胺及其衍生物。通过使用如上所述的有机半导体，可以更进一步显著增强润湿性变化层2的性能的效果。[实施例]以下实施例用于详细说明本发明；然而本发明并不局限于这些实施例。实施例1在实施例1中，证实了由树枝状聚合物材料制成的膜中存在树枝状聚合物，并且通过照射比常规材料更少的紫外线表面自由能就可以变化。在侧链中具有树枝状聚合物的聚酰亚胺材料(聚酰亚胺A)和没有树枝状聚合物的聚酰亚胺(聚酰亚胺B)的溶液分别通过旋涂方法涂布到玻璃基板上。接下来，在炉中在180。C下加热基板，并且除去溶剂。得到的膜厚度用传感针(sensingpin)测量，并且均为100nm。刮下每个膜的一部分，并且溶于作为氯仿的同位体CDCl3中。然后，测量1H-NMR。将得到的图表与作为原料的聚酰亚胺A比较，发现它们基本上是相同的。这表明即使在加热所涂布的膜之后，残留的树枝状聚合物结构也没有被分解。而且，当膜刮下的部分放入热重分析仪时，证实了重量在大约450。C时迅速变化(大约20重量％)。该数值与包含该烃类长链的树枝状聚合物结构相对于聚酰亚胺A的总分子量的比例相同。因此，从该结果也证实了树枝状聚合物存在于该膜中。接下来，测量相对于照射紫外线的接触角的变化。将紫外线照射到每个膜上(使用超高压汞灯)。通过固定泡法(sessiledropmethod)测量水和包含电极材料的溶液的接触角相对于照射时间的变化。包含电极材料的溶液的接触角的变化结果如图2所示。(聚酰亚胺A)化学结构式9(聚酰亚胺B)化学结构式10这些结果表明当不照射紫外线时，在包含树枝状聚合物结构的聚酰亚胺A中，接触角大于聚酰亚胺B中的接触角。在纯水的情况中，得到类似的结果。当照射紫外线时，发现在纯水中和在具有电极材料的溶液中的接触角随着聚酰亚胺A和B中的曝光量增加而降低。在具有电极材料的溶液情况中，接触角固定在约5°。如上所述，在包含树枝状聚合物结构的聚酰亚胺A和聚酰亚胺B中，接触角通过照射紫外线而变化，即该膜表面的自由能变化。然而，为了获得相同的接触角，聚酰亚胺A需要比聚酰亚胺B明显少的紫外线，其量是聚酰亚胺B所需的四分之一。在这种方式中，通过在侧链中引入树枝状聚合物结构，用更少的曝光量可以获得更大的表面自由能变化。实施例2比较聚酰亚胺A和聚酰亚胺B的电极图案的性能。与实施例l相同，将聚酰亚胺A和聚酰亚胺B分别涂布到玻璃基板上，形成厚度为100nm的薄膜。通过线状光掩模将紫外线照射到各个膜上(使用超高压汞灯)，使亮度在1到15J/cmW范围内。因此，在聚酰亚胺A和聚酰亚胺B制成的薄膜上形成具有高表面能的部分。通过喷墨方法将制成电极材料的油墨喷射到所形成的具有高表面能的部分。电极材料是已知的电极材料；具体地说，该油墨是电极材料可以是金纳米颗粒或铜纳米颗粒。将薄膜置于炉中在200。C下焙烧之后，用金相显微镜观察是否形成具有间隔为5|Lim的线。结果如表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>这些结果与通过测量包括电极材料的溶液相对于紫外线曝光量的接触角而获得的结果相对应。即，在聚酰亚胺A制成的膜上，仅仅需要2J/cm2的曝光量就形成高水平的表面自由能的表面以及形成电极线。同时，在聚酰亚胺B制成的膜上，需要照射大约10J/cn^的紫外线以形成高水平的能量的表面。而且，在由聚酰亚胺B制成的膜中没有曝光的部分的接触角没有由聚酰亚胺A制成的膜中未曝光部分的接触角大。因此，在由聚酰亚胺B制成的膜上，即使用10J/crr^的曝光量，也不能获得足够的对比度。结果，在由聚酰亚胺B制成的膜上有不适当地形成间隔为5pm的线的部分。如上所述，利用在侧链中包括树枝状聚合物结构的聚酰亚胺A,可以形成曝光量比聚酰亚胺B更少的电极。实施例3制造有机晶体管，其中栅绝缘膜和层叠结构被层压在一起。实施应用了金属掩模的真空蒸镀方法，在玻璃基板形成Al膜并且制造膜厚度为50nm的栅电极。将实施例1的聚酰亚胺A膜层叠在具有膜厚度为400nm的聚对二曱苯膜，形成层叠的绝缘膜。聚酰亚胺A膜的膜厚度是100nm。通过光掩模以2J/cn^的亮度照射紫外线(使用超高压汞灯)，在栅绝缘膜上形成高表面能的部分。通过喷墨方法将银纳米油墨喷射到这些高表面能部分上，并且将栅绝缘膜在200。C下焙烧，形成间距为5pm，即信道长度为5|im，的源电极和漏电极。作为有机半导体材料，使用由以下化学结构式11表示的三烯丙基胺，并且通过旋涂方法进行成膜，形成膜厚度为30nm的有机半导体层。化学结构式11<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>得到的有机晶体管具有图3所示的结构，包括基板、栅电极(A1)、层叠绝缘膜(栅绝缘膜)、源电极、漏电极、和有机半导体层。对比例1用聚酰亚胺B制造有机晶体管。用与实施例2相同的方法，在聚对二曱苯膜上形成由聚酰亚胺B制成的具有厚度为100nm的薄膜。接下来，通过光掩模以15J/cn^的亮度照射紫外线(使用超高压汞灯)，在栅绝缘膜上形成高表面能的部分。根据实施例2中获得的结果，照射量规定为15J/cm2,从而可以形成电极线。通过喷墨方法将银纳米油墨喷射到这些高表面能部分上，并且将栅绝缘膜在20(TC下焙烧，形成间距为5pm即信道长度为5pm的源电极和漏电极。使用与实施例2相同的有机半导体材料通过旋涂方法进行成膜，形成有机半导体层。[有机晶体管的评估]表2显示实施例3和对比例1的晶体管性能的评估结果。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>厚度大约为90nm。接下来，通过光掩模以2J/cm2的亮度照射紫外线(使用超高压汞灯)，在该膜上形成高表面能的部分。通过喷墨方法将银纳米油墨喷射到这些高表面能部分上，并且该膜在15(TC下焙烧，形成栅电极。接下来，少量化学结构式13表示的聚酰亚胺D与化学结构式14表示的聚酰亚胺E的溶液混合。将该混合物旋涂到膜上，并且该膜在150。C下干燥，形成厚度为500nm的栅绝缘膜。化学结构式13接下来，通过光掩模以0.5J/cn^的亮度照射紫外线(使用超高压汞灯)，在栅绝缘膜上形成高表面能的部分。通过喷墨方法将银纳米油墨喷射到这些高表面能部分上，并且该栅绝缘膜在50。C下焙烧，形成间距为5)im即信道长度为5|am的源电4l和漏电才及。使用化学结构式9表示的聚酰亚胺A作为有机半导体材料，用与实施例3相同的方式进行成膜。得到的有机晶体管具有图4所示的结构，包括基板、润湿性变化层、栅电极、也作为润湿性变化层的栅绝缘膜、源电极、漏电极和有机半导体层。在形成栅电极和源/漏电极中没有问题，并且制造了迁移率为2xl(T3cm2/V的晶体管。该数值与包括由Au制成的并且利用真空蒸镀法通过金属掩模制造的源电极和漏电极的有机薄膜晶体管相当。制造包括多个有机晶体管的器件(参见图5A、5B)。对制造图5A、5B所示的电子元件阵列51的过程进行说明。首先，用与实施例4相同的方法，在膜基板上形成润湿性变化层2，然后形成栅电极42和作为栅绝缘膜的润湿性变化层2。接下来，用与实施例4相同的方法形成源电极层5a和漏电极层5b。最后，使用层叠结构(聚合物)l溶于曱苯的溶液，通过微接触打印方法形成岛形的半导体层6。通过进行这些步骤，制造了包括在基板7上形成的32x32TFT(电子元件41)的二维阵列的电子元件阵列51(元件间的间距为500|um)。多个TFT(电子元件41)的平均迁移率为1.1xl(T3cm2/Vs。接下来，制造显示单元(参见图6)。对使用图5A、5B所示电子元件阵列51制造显示单元61的过程进行说明。为了形成显示元件64，首先，包括氧化钛颗粒65和用油兰(oilblue)着色的Isoper66的微胶嚢67在PVA溶液中混合。将其涂布到涂布有包含ITO的透明电极62的聚碳酸酯基板63上，由此形成包括微胶嚢67和PVA粘合剂68的层。将该基板与其上形成有实施例4中制造的TFT阵列(电子元件阵列51)的基板7结合在一起。用于扫描信号的驱动器IC连接到与栅电极42连接的总线上，并且用于数据信号的驱动器IC连接到与源电极层5a连接的总线。当屏幕每0.5秒转换时，显示了有利的静止图像。根据本发明的一个实施方案，可以使制造层叠结构的方法简化，并且以降低的成本实施。进一步，根据本发明的一个实施方案，可以提供具有良好的性能的电子元件如薄膜晶体管。进一步，根据本发明的一个实施方案，可以使制造电子元件如薄膜晶体管的方法简化，并且以降低的成本实施。进一步，根据本发明的一个实施方案，可以在电子元件如薄膜晶体管中的所有电极层上形成高精度并且高密度的电极图案。进一步，根据本发明的一个实施方案，可以使制造电子元件阵列的方法简化，并且以降低的成本实施，并且可以提供包括低价并且高性能有机薄膜晶体管的有源矩阵基板。进一步，根据本发明的一个实施方案，通过将包括有机薄膜晶体管的有源矩阵基板与像素显示元件结合，可以制造便宜并且高灵活性的显示单元。进一步，根据本发明的一个实施方案，可以提供一种以高的材料利用率通过低成本方法如印刷方法容易地制造包括精细电极图案的层叠结构的方法。进一步，根据本发明的一个实施方案，可以提供一种制造包括高精度和高密度电极图案层叠结.构的方法。进一步，根据本发明的一个实施方案，可以提供一种容易地制造包括精细电极图案的层叠结构而不影响该元件内部的方法。进一步，根据本发明的一个实施方案，可以提供一种利用润湿性变化层的特性制造层叠结构的适当方法。进一步，根据本发明的一个实施方案，可以提供一种以高材料利用率通过低成本方法如印刷方法容易地制造包括精细电极图案的电子元件如场效应型晶体管的方法。进一步，根据本发明的一个实施方案，可以提供一种制造包括高精度和高密度电极图案的场效应类型晶体管的方法。本发明不局限于具体公开的实施方案，并且可以在不背离本发明的范围的前提下作出各种变化和扩展。本申请基于2006年8月7日提交的日本在先专利申请No.2006-214684，其全部内容通过参考51入本文。权利要求1.一种层叠结构，包括基板；在基板上形成的润湿性变化层，润湿性变化层包含临界表面张力通过接收能量而变化的材料；和在润湿性变化层上形成的电极层，电极层基于润湿性变化层形成图案，其中临界表面张力通过接收能量而变化的材料包括含主链和侧链的聚合物，所述侧链包括多支链结构。2.根据权利要求1的层叠结构，其中临界表面张力通过接收能量而变化的材料中的侧链的多支链结构包括疏水性聚合物。3.根据权利要求1的层叠结构，其中包括主链和具有多支链结构的侧链的聚合物包括聚酰亚胺。4.一种电子元件，包括基板，在该基板上至少形成半导体层、绝缘膜层、和根据权利要求1的层叠结构。5.根据权利要求4的电子元件，其中半导体层包括有机半导体材料。6.根据权利要求4的电子元件，进一步包括与该层叠结构层压在一起的栅绝缘膜。7.根据权利要求4的电子元件，其中润湿性变化层还作为绝缘膜层。8.根据权利要求4的电子元件，其中该层叠结构用于多个电极层。9.一种电子元件阵列，包括多个布置在基板上的权利要求4的电子元件。10.—种显示单元，包括权利要求9的电子元件阵列。11.一种制造层叠结构的方法，该方法包括步骤通过对润湿性变化层施加能量，使润湿性变化层中的材料的临界表面张力变化，在润湿性变化层上形成高表面能部分和^f氐表面能部分；以及通过在高表面能部分上涂布包含导电材料的液体在高表面能部分上形成导电层，其中临界表面张力通过接收能量而变化的材料包括含主链和侧链的聚合物，所述侧链包含多支链结构。12.—种制造电子元件的方法，该方法包括步骤形成栅电极；形成源电极；形成漏电极；形成半导体层；以及形成绝缘层，其中形成栅电极、源电极和漏电极的步骤中至少一个步骤进一步包括以下步骤通过在润湿性变化层上施加能量，使润湿性变化层中的材料的临界表面张力变化，在润湿性变化层上形成高表面能部分和低表面能部分的步骤；以及通过在高表面能部分上涂布包含导电材料的液体在高表面能部分上形成导电层，其中临界表面张力通过接受能量而变化的材料包括含主链和侧链的聚合物，所述侧链包括多支链结构。全文摘要公开的层叠结构包括基板；在基板形成的润湿性变化层，该润湿性变化层包括临界表面张力通过接收能量而变化的材料；和在润湿性变化层上形成的电极层，该电极层根据润湿性变化层形成图案。临界表面张力通过接收能量而变化的材料包括含主链和侧链的聚合物，该侧链包括多支链结构。文档编号H01L29/786GK101356651SQ20078000110公开日2009年1月28日申请日期2007年7月19日优先权日2006年8月7日发明者津田佑辅,田野隆德,铃木幸荣申请人:株式会社理光