有机半导体膜及其制造方法、薄膜晶体管、有源矩阵装置、电光学装置及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机半导体膜的制造方法、有机半导体膜、薄膜晶体管、有源矩阵装 置、电光学装置及电子设备。
【背景技术】
[0002] 近年来，作为可替代使用了无机半导体材料的薄膜晶体管的器件，使用了有机半 导体材料的薄膜晶体管受到关注（例如参照专利文献1)。
[0003] 该薄膜晶体管可以通过不需要高温和高真空的液相工艺来形成有机半导体层。
[0004] 但是，在现有技术中，存在液相工艺中所使用的有机半导体材料的溶液的稳定性 低这样的问题。因此，在保存时等情况下，有时在溶液中会产生固体成分的沉淀或凝集，所 制造的有机半导体膜会产生不期望的特性偏差等。特别是在通过喷墨法排出溶液的情况 下，经常会发生喷嘴堵塞，上述那样的问题变得显著，并且存在有机半导体膜的生产性和成 品率显著降低这样的问题。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2004-6782号公报
【发明内容】
[0008] 发明要解决的课题
[0009] 本发明的目的在于，提供一种有机半导体膜的制造方法，所述方法可长期稳定地 制造载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜；提供一种载流子迀移率等特性优异的有机 半导体膜；提供一种具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的薄膜晶体管；提供一 种具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的有源矩阵装置；提供一种具备载流子迀 移率等特性优异的有机半导体膜的电光学装置；另外，提供一种具备载流子迀移率等特性 优异的有机半导体膜的电子设备。
[0010] 用于解决课题的手段
[0011] 这样的目的通过下述本发明来实现。
[0012] 本发明的有机半导体膜的制造方法的特征在于，具有以下工序：
[0013] 液状组合物施与工序，在基材上以规定的图案施与液状组合物，所述液状组合物 是使有机半导体材料溶解或分散在第1溶剂中而成的，
[0014] 第2溶剂施与工序，在所述基材的被施与了所述液状组合物的区域施与第2溶剂， 所述第2溶剂对所述有机半导体材料的溶解性比所述第1溶剂低，以及
[0015] 第2溶剂除去工序，将所述第2溶剂除去。
[0016] 由此，可以提供能够长期稳定地制造载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的 有机半导体膜的制造方法。
[0017] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述有机半导体材料优选为聚合物。
[0018]由此，可以进一步减小所制造的有机半导体膜的个体间在各部位的特性偏差。
[0019] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，在所述液状组合物施与工序和所述第2 溶剂施与工序之间优选还具有将所述第1溶剂除去的第1溶剂除去工序。
[0020] 由此，可以更好地防止基材上的液体发生不期望的润扩，可以更可靠地制造期望 形状的有机半导体膜。另外，在所制造的有机半导体膜中，可以更可靠地使有机半导体材料 的分子的取向成为更合适的状态，可以使载流子迀移率等特性特别优异。另外，通过在第2 溶剂施与工序之前先除去第1溶剂，可以更可靠地防止第1溶剂残留在最终获得的有机半 导体膜中。
[0021] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述第2溶剂施与工序优选通过以下方 式进行：在被施与了所述液状组合物的所述基材上施与所述第2溶剂的液滴。
[0022] 由此，可以抑制再溶解了的半导体发生扩展，可以实现仅在设计上需要的位置形 成半导体膜。
[0023] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述第2溶剂施与工序优选通过以下方 式进行：将被施与了所述液状组合物的所述基材暴露在含有气化状态的所述第2溶剂的气 氛中。
[0024] 由此，可抑制再溶解了的半导体发生扩展，可以实现仅在设计上需要的位置形成 半导体膜。
[0025] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，优选在25°C下所述第1溶剂相对于所述 有机半导体材料的第二维里系数为正值，在25°C下所述第2溶剂相对于所述有机半导体材 料的第二维里系数为负值。
[0026]由此，可以使含有有机半导体材料的液状组合物的保存稳定性特别优异，可以在 更长期间稳定地制造有机半导体膜，并且在所制造的有机半导体膜中，可以更可靠地使有 机半导体材料的分子的取向成为合适的状态，可以使载流子迀移率等特性特别优异。
[0027] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，相对于lg所述有机半导体材料，所述第 2溶剂的施与量优选为10g以上10000g以下。
[0028]由此，在所制造的有机半导体膜中，可以更可靠地使有机半导体材料的分子的取 向成为更合适的状态，可以使载流子迀移率等特性特别优异。另外，可以使有机半导体膜的 生产性特别优异。
[0029] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述有机半导体材料优选为选自聚噻 吩、聚己基噻吩、芴-联噻吩共聚物等具有噻吩环的类型，以及聚对苯乙炔、聚噻吩乙炔、聚 芳胺、芘甲醛树脂、乙基咔唑甲醛树脂、芴-芳胺共聚物及它们的衍生物中的1种或2种以 上。
[0030] 由此，可以使含有第1溶剂的液状组合物的稳定性特别优异，并且，所制造的有机 半导体膜的载流子迀移率等特性变得特别优异。另外，可以更有效地防止所制造的有机半 导体膜的个体间在各部位产生特性偏差，可以使特性的稳定性特别优异。
[0031] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述第1溶剂优选为选自十氢萘、均三 甲苯、三甲基苯、环己烷、甲苯、十六烷、对二甲苯、十二烷、四氢萘、癸烷、辛烷、庚烷、三氯乙 烷、四氢萘、氯苯、氯仿中的1种或2种以上。
[0032]由此，可以使含有有机半导体材料的液状组合物的稳定性（保存稳定性）特别优 异，可以在更长期间稳定地制造载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜。另外，这些溶剂 由于具有适度的挥发性，所以在实现进一步提高有机半导体膜的生产性方面也是有利的。 另外，可以更可靠地防止因第1溶剂残留在所制造的有机半导体膜中而产生的不良影响的 发生。
[0033] 在本发明的有机半导体膜的制造方法中，所述第2溶剂优选为选自环己酮、 1，4-二T恶烷、甲基萘、二氯苯、二氯甲烷、四氢呋喃（THF)、丁烷、苯甲醚和乙酸丁酯中的1 种或2种以上。
[0034]由此，在所制造的有机半导体膜中，可以更可靠地使有机半导体材料的分子的取 向成为更合适的状态，可以使载流子迀移率等特性特别优异。另外，这些溶剂由于具有适度 的挥发性，所以在实现进一步提高有机半导体膜的生产性方面也是有利的。
[0035] 本发明的有机半导体膜的特征在于，是使用本发明的方法制造的。
[0036]由此，可以提供载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜。
[0037] 本发明的薄膜晶体管的特征在于，具备本发明的有机半导体膜。
[0038]由此，可以提供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的薄 膜晶体管。
[0039] 本发明的有源矩阵装置的特征在于，具备本发明的有机半导体膜。
[0040]由此，可以提供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的有 源矩阵装置。
[0041] 本发明的电光学装置的特征在于，具备本发明的有机半导体膜。
[0042]由此，可以提供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的电 光学装置。
[0043] 本发明的电子设备的特征在于，具备本发明的有机半导体膜。
[0044]由此，可以提供具备载流子迀移率等特性优异的有机半导体膜的、可靠性高的电 子设备。
【附图说明】
[0045] 图1是示意性示出本发明的有机半导体膜的制造方法的优选实施方式的纵截面 图。
[0046] 图2是示出本发明的薄膜晶体管的优选实施方式的概略图。
[0047] 图3是用于说明图2所示的薄膜晶体管的制造方法的图（纵截面图）。
[0048] 图4是示出电泳显示装置的实施方式的纵截面图。
[0049] 图5是示出图4所示的电泳显示装置所具备的有源矩阵装置的结构的框图。
[0050] 图6是示出将本发明的电子设备应用于电子纸的情况下的实施方式的立体图。
[0051] 图7是示出将本发明的电子设备应用于显示器的情况下的实施方式的图。
[0052] 附图标记说明
[0053] 1…薄膜晶体管10…基材（基板）20a…源电极20b…漏电极30'…液状组合物 (有机半导体膜用组合物）31…有机半导体膜材料32…第1溶剂33…第2溶剂30…有机 半导体膜（有机半导体层）40…栅绝缘层50…栅电极200…电泳显示装置300…有源矩 阵装置301…数据线302…扫描线400…电泳显示部401…像素电极402…微胶囊420… 电泳分散液421、422…电泳粒子403…透明电极404…透明基板405…粘合剂材料500… 基板600…电子纸601…本体602…显示单元800…显示器801…本体部802a、802b…输 送辊对803…孔部804…透明玻璃板805…插入口 806…端子部807…插座808…控制器 809…操作部
【具体实施方式】
[0054] 下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
[0055]《有机半导体膜的制造方法》
[0056] 首先，对本发明的有机半导体膜的制造方法进行说明。
[0057] 图1是示意性示出本发明的有机半导体膜的制造方法的优选实施方式的纵截面 图。
[0058] 如图1所示，本实施方式的有机半导体膜的制造方法具有以下工序：液状组合物 施与工序（la)，在基材10上以规定的图案施与液状组合物（有机半导体膜用组合物）30'， 所述液状组合物30'是使有机半导体材料31溶解或分散在第1溶剂32中而成的；第1溶 剂除去工序（lb)，将液状组合物30'中所含的第1溶剂32除去；第2溶剂施与工序（lc)， 在基材10的被施与了液状组合物30'的区域施与第2溶剂33,所述第2溶剂33对有机半 导体材料31的溶解性比第1溶剂32低；以及第2溶剂除去工序（Id)，将第2溶剂33除去。
[0059] <液状组合物施与工序>
[0060] 在本工序中，在基材10上施与液状组合物（有机半导体膜用组合物）30'（la)。[0061]第1溶剂32与后面详述的第2溶剂33相比，对有机半导体材料31的溶解性高。 因此