有机晶体管及有源矩阵基板的制作方法

专利名称：有机晶体管及有源矩阵基板的制作方法
技术领域：
本发明，涉及有机晶体管及有源矩阵J41。
背景技术：
近年来，代替由以硅为代表的无机材料构成的薄膜晶体管，采用了有 机材料的有机晶体管受到注目。有机晶体管，因为能够以低温工序进行制 造，所以能够采用塑料M、膜，能够形成具有柔性而轻量、难以损坏的 元件。并且，有机晶体管，能够采用液体材料以涂敷法、印刷法等简单的 方法进行形成，能够以短时间形成元件。因此，也有可以将工艺成本、形 成装置成本抑制为非常低的非常大的优点。并且，因为有机材料中，通过 使其分子结构发生改变等而容易使材料特性发生变化，所以采用了有机材 料的有机晶体管，可以与包括在由无机材料构成的晶体管中难以实现的功 能等的多种多样的功能对应。
如此的有机晶体管，具有源区域及漏区域，这些区域间的由有机半 导体材料构成的沟道区域，可以在沟道区域施加电场的栅电极，和栅电极
与沟道区域之间的栅绝缘膜。通过如此的构成，若在沟道区域施加电场， 则可以在源区域及漏区域之间流过电流。
前述的栅电极，通常考虑对准偏差等的工艺误差所形成，使得至少包 括沟道区域整体而在比此宽广的范围施加电场。因此，在源区域及漏区域， 对其一部分或者整体施加电场，在施加有电场的部分产生寄生电容。然后， 当停止了由栅电极引起的电场施加时，在漏区域的寄生电容、与连接于漏
区域的元件的保持电容之间产生电容分割。因此，施加于元件的电压下降， 对元件的性能产生影响。例如，在漏区域连接有像素显示元件的显示装置
的情况下，在与施加电压降低了的像素显示元件相对应的像素中，对比度 下降。
连接于漏区域的元件中的施加电压的变化量(降低量)，被漏区域的寄 生电容的大小所影响，因为寄生电容的大小起因于对准偏差而具有不均， 所以在元件的性能上产生不均。若在元件的性能上产生不均，则例如产生 按每个像素、对比度降低的程度发生变化的显示特性的降低等的不良状况。
作为避免如此的不良状况的方法，存在由专利文献l、 2所/>开的方法等。 在专利文献l的方法中，通过将与沟道区域相对应的部分以外的栅绝缘膜 形成得厚而使寄生电容减小。并且，在专利文献2的方法中，在具备像素 的阵列的矩阵型显示器中，为了防止在排列而连续起来的像素中周期性地 产生寄生电容的变化，在连续起来的像素中使寄生电容不规则地发生变化。
专利文献1特开2006—278984号公净艮
专利文献2特表2005—524224号/>才艮
可是，在专利文献l的方法中，因为使厚度局部性地变化而形成栅绝 缘膜，所以工艺变得复杂化，有可能产生工艺成本的上升或者成品率的下 降等。并且，可认为虽然能够减小寄生电容，但是无法降低寄生电容的不 均。并且，在专利文献2的方法中，虽然难以看出每个像素的显示特性的 降低，但是因为显示特性本身并未改善，所以无法得到使显示质量提高的 效果。

发明内容
本发明，鉴于前述情形所作出，目的之一在于提供降低了寄生电容的 不均的有机晶体管及具备其的有源矩阵M。并且，目的之一在于提供质 量稳定的有机晶体管及具备其的有源矩阵W1。
本发明的有机晶体管，特征为，具备具有预定的长度的栅电极，在 俯视状态下重叠于前述栅电极的源电极及漏电极，设置于前述源电极与漏 电极之间的由有机材料构成的有机半导体部，设置于前述有机半导体部内 的、成为前述源电极与前述漏电极之间的沟道的沟道区域，和设置于前述
栅电极的前述长度方向上的一侧、且与前述漏电极通过带状的连接布线部
相连接的功能部；前述漏电极，在俯视状态下，该漏电极整体重叠于前述 栅电极，相对该漏电极，前述连接布线部沿前述一侧延伸地进行连接，并 且宽度不足前述连接布线部的2倍的带状的虚设连接布线部沿前述栅电极 的前述长度方向上的另一侧延伸地进行连接；前述连接布线部，延伸于前 述栅电极的前述一侧的端缘或该端缘的前述一侧，且前述虛设连接布线部， 延伸于前述栅电极的前述另一侧的端缘或该端缘的前述另一侧。
若如此地成为具有虛设连接布线部的构成，则由漏电极与连接布线部
分，当栅电极与预期的位置相比，沿其长度方向偏离所形成而产生对准偏 差时，其面积的变化量变小。
例如，若栅电极在前述一侧仅偏离某移动量x，则连接布线部与栅电 极相重叠的部分的面积，仅增加移动量x与连接布线部的宽度Bi之积
(x.Bj。并且，虚设连接布线部与栅电极相重叠的部分的面积，仅减少 移动量x与虛设连接布线部的宽度B2之积(x'B2)。并且，漏电极与栅电 极相重叠的部分的面积，因为使得漏电极整体与栅电极相重叠，所以并不 由于对准偏差而发生变化。从而，前述漏侧导电部与栅电极相重叠的部分 的面积，与未产生对准偏差的情况相比，仅变化| x . Bi-x B2|。在此， 因为虚设连接布线部的宽度B2不足连接布线部的宽度Bi的2倍，即(B2
〈2BJ，所以相重叠的部分的面积的变化量lx .B，-x 'B2l为不足(x 'B!)， 变得比不具有虚设连接布线部的构成中的相重叠的部分的变化量(x B。 小。
并且，在栅电极在前述另一侧仅偏离某移动量的情况下，同样地前述 漏侧导电部与栅电极相重叠的部分的面积的变化量也变小。
如以上地，在栅电极向其长度方向的一侧或另 一侧的任一侧偏离的情 况下，前述漏侧导电部与栅电极相重叠的部分的面积的变化量都变小。虽 然漏侧导电部的寄生电容，正比于漏侧导电部与栅电极相重合的面积，但 是因为该面积由于对准偏差而发生变化的变化量变小，所以漏侧导电部的 寄生电容，由于对准偏差引起的变化量、即不均，变小。
当停止了由栅电极引起的电场施加时，在漏侧导电部的寄生电容、与 功能部侧即连接于功能部的元件的保持电容t间产生电容分割而使施加于 元件的电压下降。如前述地，因为在本发明的有机晶体管中，由于对准偏 差而产生的漏侧导电部的寄生电容的不均变小，所以由电容分割引起的元 件的施加电压的降低量，其不均也变小。
如此地因为本发明的有机晶体管，即使栅电极在其长度方向上产生对 准偏差，连接于功能部的元件也均匀地起作用，所以将该有机晶体管用作 开关元件等所构成的器件，成为均勾的特性而具有稳定的质量。并且，因 为用于制造均匀的质量的有机晶体管所容许的对准偏差的裕量变大，所以 能够采用简单的图形化技术，能够降低工艺成本。并且，因为所容许的对 准偏差的裕量变大，所以能够使有机晶体管的成品率提高。
还有，以本发明而言的所谓栅电极的长度，为能够任意地确定的预定 的方向上的栅电极的尺寸。并且，通过将前述预定的方向定义成栅电极的 长度方向，以该方向为基准而表示构成有机晶体管的^"件的位置关系。 如此地在本发明中，所谓栅电极的长度及栅电极的长度方向，为用于描述
构成要件的位置关系的便于记述的表达，并非指特定的尺寸、方向。
并且，优选前述虛设连接布线部的宽度，与前述连接布线部的宽度 相同。
若如此地构成，则因为前述的漏侧导电部与栅电极相重叠的部分的面 积的变化量lx 'B,-x .82|变成0，漏侧导电部的寄生电容不因对准偏差而 发生变化，所以能够成为具有更均匀的特性的有机晶体管。
并且，优选前述源电极及前述漏电极，为梳形状。梳形状，是使得 多个带状的分支部变得互相平行地排列成等间隔，各分支部在其两端之中 一方端部中， 一并相对于垂直于分支部的基干部所连接的形状。如果将如 此的形状的源电极及漏电极，使得源电极的分支部与漏电极的分支部交替 地相对向进行配置，则沟道区域中的流过电流的宽度变得比相同的面积的 矩形等粗。从而，与相同的面积的其他形状的情况相比，在沟道区域流通 较大的电流，能够在沟道区域4吏电流高效流通。并且，因为能够减小为了
使预定的大小的电流流通而必需的源电极及漏电极的面积，所以能够减小 寄生电容。如此一来，能够成为优—质的有机晶体管。
并且，也能够为下述构成前述连接布线部，采用光刻法所形成，且 其宽度为lium以上且10jnm以下。
一般地，在将微细的布线等形成于基板上的情况下，难以充分确保布 线与基板的紧贴性，布线有可能从基板剥离。并且，当进行图形化时需要 采用高精度的技术，在精度不充分的情况下也存在有损成品率的情况。另 一方面，前述连接布线部，因为产生相应于其面积的寄生电容，所以优选 在由工艺所容许的范围内形成得尽可能地细。以光刻法所形成的连接布线 部，通过使其宽度为lpm以上且10Mm以下，能够充分确保紧贴性、工 艺精度等。从而，能够不产生有损成品率等的不良状况地使寄生电容成为 最小限度，能够成为优质的有机晶体管。
并且，也能够为下述构成前述连接布线部，以印刷法所形成，且其 宽度为10 jam以上且100jam以下。以印刷法所形成的连接布线部，通过 使其宽度为10 H m以上且100 U m以下，能够充分确保紧贴性、工艺精度 等。从而，能够不产生有损成品率等的不良状况地使寄生电容成为最小限 度，能够成为优质的有机晶体管。
并且，优选前述有机半导体部，在俯视状态下，该有机半导体部整 体重叠于前述栅电极。
一般地，在不通过栅电极施加电场的有机半导体部，流过大的泄漏电 流。因此，如果使得前述有机半导体部的整体重叠于前述栅电极，则能够 在前述有机半导体部的整体施加电场，能够抑制泄漏电流。因而，能够降 低有机晶体管的截止电流，能够成为低消耗电力的有机晶体管。
本发明的有源矩阵基板，特征为具备多个如前述的有机晶体管。如 此一来，则如前述地因为本发明的有机晶体管，具有均匀的质量，所以具 备有多个该有机晶体管的有源矩阵141,可降低由施加于连接于各有机 晶体管的功能部的元件等的电压的特性不均、即当产生了电容分割时寄生 电容的不均引起的，电压的降低量不均匀。从而，连接于多个功能部的各自的元件等，能够不产生功能的不均而进行工作。例如，如果将功能部作 为像素电极而对其连接像素显示元件来构成显示装置，则由像素显示元件 的电容分割引起的施加电压的降低量在多个像素显示元件间变得均匀。从 而，可防止对比度降低的程度按每个像素不均匀等的显示质量的降低，能 够成为显示质量高的显示装置。


图l是表示本发明中的有源矩阵Wl的构成的概略俯视图。
图2是表示本发明的有机晶体管的构成的概略俯视图。 图3是表示有机晶体管的结构例的侧剖面构成图。 图4是表示有机晶体管的变形例的概略俯视图。 图5是表示有源矩阵基板的制造例的俯视工序图。 图6是表示有源矩阵;i^的制造例的俯视工序图。 符号的说明
1…有源矩阵M, 2…数据线驱动电路，3…数据线，4…扫描线驱动 电路，5…扫描线，6…功能部，10…a， 20…栅绝缘膜，30…源电极， 40…有机半导体部，45…沟道区域，50…栅电极，60…漏电极，61…连接 布线部，62…虚设连接布线部，100…有机晶体管，L…栅电极的长度，La… 栅电极的长度方向上的一侧，Lb…栅电极的长度方向上的另一侧
具体实施例方式
以下，虽然对本发明之一实施方式进行说明，但是本发明的技术范围 并非限定于以下的实施方式。在以下的说明中利用附图对各种结构进行例 示，但是为了容易理解地表示结构的特征性部分，附图中的结构中存在其 尺寸、比例尺相对于实际的结构不同而,^示的情况。还有，以下的实施 方式，以使有机晶体管排列成矩阵状而构成的有源矩阵M为例进行说明。
图1，是概略表示本实施方式的有源矩阵141 1的构成的俯视图。如 示于图l地，本实施方式的有源矩阵Ml，具备配置成矩阵状的多个有 机晶体管100。并且，多个有机晶体管IOO，分别具有源电极30，漏电
极60，和栅电极50。源电极30，按矩阵的每列而汇总地与数据线3相连
栅电极50，按矩阵的每列汇总地与扫描线5相连接，该扫描线5与通过其 对栅电极50进行驱动的扫描线驱动电路4相连接。
图2(a)、 (b)，是对有源矩阵J411的要部进行放大而示的俯视图， 图2 (c)是图2 (a)的Ic—Ic线的向视剖面图。还有，图2(a)，为栅电 极50形成于预定的位置的例；图2(b),为栅电极50a形成于从预定的位 置向栅电极50的长度方向上的一侧La偏离的位置的例。
如示于图2(a)地，栅电极50，在本实施方式中成为长方形，设其短 边为预定的长度L，以平行于该短边的方向为栅电极SO的长度方向。
源电极30及漏电极60，在俯视状态下与栅电极50相重合，尤其漏电 极60其整体相重合。并且，源电极30及漏电极60，在本实施方式中成为 梳形状。即，源电极30,由延伸于前述长度方向上的一侧La的多个分支 部32、与垂直于其的基干部31构成。多个分支部32,以等间隔互相平行 地设置，前述长度方向上的另一侧Lb的端部汇总连接于基干部31。并且， 漏电极60与源电极30同样地，也由基干部65与多个分支部66构成。如 此的形状的源电极30及漏电极60设置为，源电极30的分支部32与漏电 极60的分支部66交替形成，使源电极30的基干部31与漏电极60的基干 部65相对向。
并且，在源电极30与漏电极60之间设置由有机材料构成的有机半导 体部40，在该有机半导体部40设置成为源电极30与漏电极60之间的 沟道的沟道区域45。并且，在本实施方式中，有机半导体部40，在俯视状 态下其整体与栅电极50相重合。若通过栅电极50向沟道区域45施加电压 (电场)，则在沟道区域45中电流可以流通，而作为沟道发挥作用。
并且，在栅电极50的前述长度方向上的一侧La，设置功能部6，功 能部6与漏电极60通过连接布线部61电连接。功能部6，为输出来自漏 电极60的电信号的部分，当采用有源矩阵1411而构成了器件等时，能够 作为对有源矩阵M1侧与使器件起作用的元件进行连接的连接部等而起 作用。并且，例如在采用有源矩阵基板l而构成了图像显示装置(器件)
的情况下，通过以功能部6作为像素电极，能够作为液晶元件、有机EL 元件、电泳元件等的像素显示元件与有源矩阵M 1的连接部而起作用， 并且还能够作为〗象素显示元件的一部分(电极)而起作用。
并且，相对漏电极60，连接布线部61在前述一侧La延伸地进行连接， 并且虛设连接布线部62在前述另一侧Lb延伸地进行连接。在本实施方式 中，连接布线部61连接于漏电极60的基干部65，虚设连接布线部62在
一侧Lb被连接。并且，连接布线部61与虚设连接布线部62,使得相对于 前述长度方向的宽度变成互相相同的粗细度地设置。连接布线部61及虛设 连接布线部62，能够作为漏电极60的一部M作用、作为漏电极60与功 能部6的连接部而起作用。
并且，如示于图2 (c)地，本实施方式的有机晶体管100，成为顶栅 底接触型的结构。即，在基板10上设置有机半导体部40,在有机半导体 部40中设置源电极30及漏电极60。并且，形成有机半导体部40中的源 电极30与漏电极60之间的沟道区域45，覆盖有机半导体部40而设置栅 绝缘膜20。并且，在栅绝缘膜20上至少覆盖有机半导体部40整体地设置 栅电极50。
作为前述基板IO,能够采用玻璃M，铝、不锈钢等的金属基板，塑 料基板等任何141。优选采用这些之中价粉氐廉而质量较轻、柔软性高的 塑料基板。作为塑料a，也可以将热塑性树脂、热固性树脂的任一种用 于原料。例如，可举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸 乙烯基酯共聚物(EVA)等的聚烯烃，环状聚烯烃、改性聚烯烃、聚氯乙 烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸 酯、聚(4-甲基戊烯-l)、离聚物、丙烯酸系树脂、聚甲基丙烯酸曱酯、丙 烯酸-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚 物(EVOH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、M來二曱酸丁二醇酯、聚萘二甲 酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二曱醇酯(PCT)等的聚酯，聚醚、聚 醚酮、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚缩醛、聚苯醚、改性聚苯醚、聚芳酯、 芳香族聚酯(液晶聚合物)、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、其他的氟系树脂、
苯乙烯系、聚烯烃系、聚氯乙烯系、聚氨酯系、氟橡胶系、氯化聚乙烯系 等的各种热塑性弹性体，环氧树脂、酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、 不饱和聚酯、硅氧烷树脂、聚氨酯等，或者是以它们为主的共聚物、混合
物、聚合物合金等。能够采用将它们之中l种、或2种以上进行了叠层的 叠层体。在本实施方案中，作为J4110,采用由聚酰亚胺构成的塑料^。
作为前述扫描线5、数据线3、功能部6、栅电极50、源电极30、漏 电极60、连接布线部61、虚设连接布线部62等的导电部的材料，能够采 用Cr、 Al、 Ta、 Mo、 Nb、 Cu、 Ag、 Au、 Pt、 Pd、 In、 Ni、 Nd、采用了 这些金属的合金等，In02、 Sn02、 ITO等的导电性的氧化物，聚苯胺、聚 吡咯、聚瘗吩、聚乙炔等导电性高分子及在其中添加有盐酸、硫酸、磺酸 等的酸、PF6、 AsF5、 FeCl3等的路易斯酸、碘等的卣素原子、钠钾等的金 属原子等的掺杂剂的材料，M有炭黑、金属微粒的导电性的复合材料等 的具有导电性的材料。
并且，作为前述导电部的形成方法，可举出通过对由前述的导电性 的材料构成的导电膜进行采用了光刻法及蚀刻法等的图形化的方法、通过 开孔成预定的形状的金属通过^^莫(metal through mask)而在^4l上进 行金属膜的镀敷处理，不进行蚀刻地，形成金属膜的图形的方法等。
并且，也可以将包含如金属微粒及石墨那样的导电性微粒的聚合混合 物用作材料。在由如此的溶液形成电极的情况下，通过进行如喷墨法那样 的溶液图形化，能够简易且以低成本形成前述导电部。
在本实施方式中，数据线3、功能部6、及连接布线部61以银微粒的 水分散液为材料，采用涂敷法所形成，源电极30、漏电极60、及虛设连接 布线部62以金孩t粒的甲苯^:液为材料，采用涂敷法所形成。并且，扫描 线5、及栅电极50以Au为材料，以采用了金属通过掩模的镀敷法所形成。
作为前述有机半导体部40的材料，例如，能够将如聚(3-烷基瘗吩)、 聚(3誦己基瘗吩)(P3HT )、聚(3-辛基瘗吩)、聚(2，5-瘗吩乙炔)(PTV )、 聚(对苯乙炔)(PPV )、聚(9,9-二辛基芴)(PFO )、 9，9-二辛基芴/二-N，N，-(4-甲氧基苯基)-二-N，N，-苯基-l,4-苯二胺共聚物(PFMO)、 9，9-二辛基
芴/苯并嚷二唑共聚物(BT)、芴-三烯丙基胺共聚物、三烯丙基胺系聚合物、 9，9-二辛基芴/二瘗吩共聚物(F8T2 )这样的芴-二瘗吩共聚物等的聚合物有 机半导体材料，或C60，或金属酞菁或者它们的取代衍生物，或者蒽、并 四苯、并五苯、并六苯等的并苯分子材料，或者ct-低聚噢吩类，具体地如 四聚噻吩(4T)、六聚瘗吩(6T)、八聚瘗吩这样的低分子系有机半导体之 中1种或2种以上进行混合而使用。
作为使这些有机半导体材料进行成膜而形成有机半导体部40的方法， 能够采用镀敷法、CVD法、浇铸法、提拉法、朗缪尔布洛杰特(langmuir blodgett)法、喷涂法、喷墨法、丝网印刷法等一般性的成膜方法。
在本实施方式中，有机半导体部40，以聚(3-己基瘗吩)(P3HT)为 材料，采用涂敷法所形成。
前述栅绝缘层20，作为其材料也能够采用有机材料、无机材料的任一 者。作为无机材料，可举出氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化钽等的金属氧 化物，钛酸钡锶、锆钛酸铅等的金属复合氧化物。并且，作为有机材料能 够举出聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚缩醛、聚对二曱苯、聚芳酯、聚酰 胺、聚酰胺酰亚胺、聚烯烃、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚苯-克醚、聚醚砜、 聚醚酮、聚邻苯二甲酰胺、聚醚腈、聚苯并咪唑、聚碳二亚胺、聚硅氧烷、 聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酰胺、腈橡胶、丙烯酸橡胶、聚四氟乙烯、 环氧树脂、聚氨酯树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂、,脂、聚丁烯、聚戊 烯、聚丁二烯、丁基橡胶、聚苯乙烯及它们的共聚物作为代表。
在本实施方式中，从提高与前ii^41 IO的紧贴性的观点，形成以作为 与基H 10相同的材料的聚酰亚胺为材料、采用涂敷法所形成的栅绝缘膜 20。并且，因为聚酰亚胺为有机材料，所以能够使与由有机材料构成的有 机半导体部40的紧贴性为良好。
在如以上的构成的有源矩阵基板1中，数据线驱动电路2，能够通过 数据线3对源电极30以预定的定时传输电信号。并且，扫描线驱动电路4， 能够通过扫描线5对栅电极50以预定的定时施加电压。
如此一来通过被施加有电压的栅电极50，对源电极30与漏电极60之 间的沟道区域45施加电场，沟道区域45变得导通而成为沟道。前述电信 号，通过该沟道而传输于漏电极60，通过连接布线部61向功能部6传输。 通过向功能部6所传输的电流、电压等的电信号，能够对连接于功能部6 的元件进行驱动。
此时，在通过栅绝缘膜20被栅电极50施加有电场的导电部，即作为 在俯视状态下与栅电极50相重合的部分的源电极30及漏电极60的整面、 连接布线部61、虚设连接布线部62、数据线3的一部分，由于前述电场产 生寄生电容。
然后，当停止了由栅电极50引起的电场施加时，在前述寄生电容之中 的漏电极60侧的寄生电容、与通过连接布线部61及功能部6连接于功能 部6的元件的保持电容之间产生电容分割。若产生如此的电容分割，则相 应于漏电极60侧的寄生电容，施加于元件的施加电压下降。
在此，在现有的有机晶体管中，漏电极侧的寄生电容起因于栅电极等 的对准偏差变成不均匀的值。因此，元件的施加电压的降低量，在多个元 件间变成不均匀的值，元件的性能变得不均匀。
但是，在本发明的有机晶体管100中，因为漏电极60侧的寄生电容无 论是否存在对准偏差都一定，所以可防止元件的性能不均匀。
详细地，漏电极60侧的寄生电容，正比于由漏电极60、连接布线部 61和虛设连接布线部62构成的漏侧导电部与栅电极50相重合的部分的面 积。通过设置连接布线部61及虛设连接布线部62，即使在栅电极50在其 长度方向上产生了对准偏差的情况下，漏侧导电部与栅电极50相重合的部 分的面积也不发生变化。
即，如示于图2 (b)地，向前述长度方向上的一侧La以某移动量偏 离所形成的栅电极50a,与未产生对准偏差的情况相比，与连接布线部61 以较宽的范围(面积)相重合。并且，栅电极50a，与未产生对准偏差的 情况相比，与虛设连接布线部62以较窄的范围(面积)相重合。栅电极 50a与连接布线部61相重合的部分的面积增加的量，以连接布线部61的 宽度与前述移动量之积所表示；并且栅电极50a与虚设连接布线部62相重
合的部分的面积减少的量，以虛设连接布线部62的宽度与前述移动量之积 所表示。并且，漏电极60，因为其整体与栅电极50a相重合，所以重合的 部分的面积并不发生变化。
从而，漏侧导电部与栅电极50a相重合的部分的面积，由于对准偏差， 仅增加连接布线部61的宽度与前述移动量之积，并仅减少虛设连接布线部 62的宽度与前述移动量之积。在此，因为使连接布线部61的宽度与虛设 连接布线部62的宽度相同，所以相重合的部分的面积，与由对准偏差引起 的栅电极50a的移动量无关地、增加量与减少量变得相同，成为一定。
并且，在向前述长度方向上的另一侧Lb以某移动量产生了对准偏差 的情况下，相重合的部分的面积在连接布线部61减少并在虛设连接布线部 62增加。因为该减少量与增加量变得相同，所以与向前述一侧La偏离的 情况同样地，相重合的部分的面积变得一定。
还有，所容"^午的对准偏差的移动量，在前述一侧La，成为连接布线部 61的、从栅电极50向一侧La伸出的部分的长度，在前述另一侧Lb，成 为虚设连接布线部62的、从栅电极50向另一侧Lb伸出的部分的长度。 通常，因为由对准偏差引起的移动量是随机性的，所以通过使连接布线部 61的从栅电极50向一侧La伸出的部分、与虛设连接布线部62的从栅电 极50向另 一侧Lb伸出的部分为相同的长度，能够使相对于对准偏差的裕 量变大。
还有，在栅电极50在与前述长度方向相正交的方向上产生了对准偏差 的情况下，因为栅电极50与前述漏侧导电部相重合的部分并不发生变化， 所以相重合的部分的面积不发生变化。
如以上地在本发明的有机晶体管100中，即使在栅电极50产生了对准 偏差的情况下，也因为可减少与栅电极50相重合的漏侧导电部的面积的变 化量，所以可降低产生于漏侧导电部的寄生电容的不均。从而，当停止了 由栅电极50引起的电场施加时，连接于功能部6的元件的施加电压的降低 量变得一定，能够使元件以均匀的特性发挥作用。
并且，在本发明的有源矩阵Ml中，因为配置多个如前述的有才几晶
体管100而构成，所以能够使与多个有机晶体管IOO相连接的多个元件以
均匀的特性而起作用。例如，如果使有源矩阵Ml与像素显示元件相组 合而构成图像显示装置，则因为分别连接于多个有机晶体管ioo的像素显
示元件，当停止了由栅电极50引起的电场施加时，施加电压的降低量变得 均匀，所以不会产生按每个像素、对比度降低的程度发生变化等的显示 不良等。如此一来，能够构成具有良好的显示质量的图像显示装置。
并且，如本实施方式地，如果使连接布线部61的宽度与虛设连接布线 部62的宽度相同，则能够使有机晶体管100的质量更加均匀。
并且，如果^/源电极30及漏电极60成为梳形状，则与相同面积的其 他形状的情况相比，能在沟道区域45流过较大的电流。并且，因为能够减 小为了使预定的大小的电流流通所必需的源电极30及漏电极60的面积， 所以能够减小寄生电容。如此一来，能够成为优质的有机晶体管100。
并且，如果使得有机半导体部40整体在俯视状态下与栅电极50相重 合，则能够降低泄漏电流，能够成为低消耗电力的有机晶体管100。
还有，如本实施方式地，也可以使虛设连接布线部62作为漏电极60 的一部分而起作用。并且，也可以将从栅电极50向前述另一侧Lb伸出的 部分的虚设连接布线部62与功能部6进行电连接，使虛设连接布线部62 与连接布线部61同样地，作为漏电极60与功能部6的连接部而起作用。
并且，作为有机晶体管的结构大致分成4种类型，虽然在本实施方式 中采用了顶栅底接触型的有机晶体管100,但是也可以采用4种类型的结 构的任一结构。以下，对与在本实施方式采用的顶栅底接触型不同的3种 类型的结构例进行说明。
图3(a) (c)， 是表示有机晶体管的代表性的结构例的侧剖面构成 图。示于图3 (a) ~ (c)的有机晶体管，都在基板10上，具有由有机半 导体材料构成的有机半导体部40，在有机半导体部40中或与其相连接而 设置源电极30及漏电极60。并且，在有机半导体部40中的源电极30与 漏电极60之间设置沟道区域45，设置在俯视状态下与沟道区域45相重合 的栅电极50。
图3(a)，是顶栅顶接触型的有机晶体管的例，栅电极50相对于有机 半导体部40，配置于基板IO的相反侧(顶侧)，源电极30及漏电极60, 触接于有机半导体部40，配置于基板10的相反侧(顶侧)。
图3(b)， M栅底接触型的有机晶体管的例，栅电极50相对于有机 半导体部40，配置于J4110侧(底侧)，源电极30及漏电极60，配置于 有机半导体部40中的基板10侧(底侧)。
图3(c)， A^栅顶接触型的有机晶体管的例，栅电极50相对于有机 半导体部40，配置于基板10侧(底侧)，源电极30及漏电极60，触接于 有机半导体部40，配置于基板10的相反侧(顶侧)。 (变形例)
本发明的4支术范围，并非限定于前述实施方式，可以进行各种各样的 变形。以下，关于几个变形例参照附图进行il明。
图4 (a) ~ (c)，是表示变更了有机晶体管100中的源电极30及漏电 极60的形状、配置的变形例的俯视图。图4 (a)，是平行于与栅电极50 的前述长度方向相正交的方向地，设置了带状的源电极30及带状的漏电极 60的例。并且，图4 (b)，是与栅电极50的前述长度方向平行地，设置 了带状的源电极30及带状的漏电极60的例。并且，图4(c),是设置有 圓形的漏电极60，和对应于其圆周的一部分的弓型的源电极30的例。如 此地，在变更源电极30及漏电极60的形状、配置所构成的有机晶体管中， 通过成为具有连接布线部61及虚设连接布线部62的构成，也可防止由对 准偏差引起的寄生电容的不均匀。
还有，除了前述实施方式、前述变形例以外，例如也可以进行使栅电 极50的形状成为长方形以外的形状的变形。作为栅电极50的形状，在为 圆形、椭圆形、三角形、五边形以上的多边形、或者4吏这些组合了的形状 的任何形状的情况下，通过成为具有连接布线部61及虚设连接布线部62 的构成，都能够得到本发明的效果。 (实施例)
接下来，采用将前述实施方式的有源矩阵J411应用于电泳式电子纸
的例，对其制造方法的一例进行说明。
图5 (a)、 (b)，图6 (a)、 (b)，是表示本实施例的电泳式电子纸的 制造方法的剖面构成图。还有，在图中对作为其要部的有源矩阵Ml的 有机晶体管100进行放大而表示。
首先，对由聚酰亚胺构成的厚度为200jam的J4110，以异丙醇为溶 剂在进行了 5分钟超声波清洗之后使其干燥，进行基板10表面的脱脂处理。
接下来，以4艮微粒的水分歉液为材料采用涂敷法，如示于图5(a)地， 形成数据线3、功能部(像素电极)6、及连接布线部61。具体地，首先将 基板10 (参照图2 ( c))在十八烷基三氯硅烷的甲苯溶液浸泡10分钟，在
J4iio产生了少许疏液性。由此，将前述水a液相对于基板10的接触
角调整成60度。接下来，采用喷墨涂敷装置，在将前述水分散液选择性地 涂敷于a 10上之后，将涂敷有水分歉液的14110在80度的加热板上加 热10分钟使前述水^L液的水(分歉剂)干燥而去除。如此一来，同时形 成了数据线3、像素电极6、及连接布线部61。还有，连接布线部61，形 成为其宽度成为50pm。
接下来，如示于图5 (b)地，形成了源电极30、漏电极60、虛设连 接布线部62。为了使源电极30及漏电极60、与其后成膜的有机半导体部 40的电连接为良好，作为它们的材料采用了金。具体地，首先将使金孩M立 ^L于甲苯的甲苯^液以喷墨法图形涂敷于aiO上。然后，将涂敷有 甲苯分散液的J4！ 10以120度的温度烧制30分钟而去除甲苯分歉液的甲 苯(*剂)，同时形成了源电极30、漏电极60、虛设连接布线部62。还 有，虛设连接布线部62，与连接布线部61同样地，形成为其宽度成为 50pm。还有，数据线3、功能部(像素电极)6、源电极30、漏电极60、 连接布线部61、虚设连接布线部62等的导电部，既可以采用相同的材料 统一形成，也可以选择相应于各自的用途的材料而分别形成。
接下来，为了进行形成有源电极30、漏电极60、虚设连接布线部62 的基板10的表面的清洗而进行了采用了氧等离子体的表面处理。表面处理, 作为等离子处理装置采用廿厶- 4》夕-大夕3大乂L研究所生产的
PX1000,以功率200W、处理时间5分钟、氧流量100sccm、氩流量100sccm
的条件进行。
接下来，对使作为有机半导体材料的P3HT (聚(3-己基瘗吩))以 0.5wt。/。的浓度溶解于二曱苯的涂敷溶液进行了调整。然后，如示于图6(a) 地，采用喷墨涂敷装置将该溶液涂敷于成为基板10的源电极30与漏电极 60之间的沟道区域45的部分，并在预先加热至100度的温度的干燥炉内 进行10分钟干燥，去除溶剂二甲苯，形成有机半导体部40。
还有，在形成有机半导体部40之前，也可以为了良好地形成其而进行 基板10的表面处理。该处理例如可举出采用了六甲基二硅氮烷、环己烯、 十八烷基三氯硅烷等的表面改性剂的表面处理，采用了丙酮、异丙醇等的 有机清洗处理，盐酸、 >琉酸、醋酸等的酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化 钙、氨水等的碱性处理，UV臭氧处理，氟化处理，氧、氩等的等离子处 理，朗缪尔布洛杰特膜的形成处理，能够采用这些之中l种或2种以上的 处理。这些处理既可以在基板IO整面均匀地进行，也可以进行例如仅在要 形成有机半导体部40的部分或不形成的部分进行这样的图形化处理。
接下来，在形成有有机半导体部40的基板10上以旋转涂敷法涂敷了 聚酰亚胺溶液之后，通过在加热至100度的温度的加热板上放置10分钟而 使聚酰亚胺溶液的溶剂干燥，使厚度为500nm的栅绝缘膜20 (参照图2 (c))均匀地成膜于aiO整面。
接下来，将形成有栅绝缘膜20的基敗10置于电阻加热式蒸镀装置， 在对成膜室进行了真空抽气直至lO"Pa之后而使金以100nm的膜厚度进 行成膜。通过加热飞散于上方的金通过设置于金属通过掩模的开口部41lt 于基板10。如此一来，如示于图6 (b)地，同时形成了扫描线5及栅电 极50。
然后，在形成有扫描线5及栅电极50的U110上，形成对栅电极50 等进行保护的保护层(未图示)。然后，通过在前述保护层上，贴附具有包 含电泳物质的电泳物质层与共用电极的电泳片(未图示)，进而安装通过扫 描线5驱动栅电极50的扫描线驱动电路4 (参照图1)及通过数据线3控
制传输于源电极30的电信号的数据线驱动电路2(参照图1)，制造出本发 明的有机晶体管及采用了具备其的有源矩阵基仗的电泳式电子纸。
一般地电泳式电子纸，通过在显示了图像之后使由栅电极50引起的电 场施加停止，保持前述共用电极与像素电极6之间的电压，能够保持显示 的图像。以本实施例所得到的电泳式电子纸，在显示了图像之后，即停止 了由栅电极50引起的电场施加之后，对比度降低的程度并不按每个像素发 生变化，为良好的显示质量。由此，可以了解到元件以均匀的特性发挥作 用，可确认本发明的有效性。
并且，如本实施例地，有机晶体管，能够以采用液体材料的液相法良 好地形成，与由无机材料构成的薄膜晶体管相比，能以较低成本制造。能 够低成本地制造的要因之一，可举出能够采用印刷法、液滴排出法等选 择性地配置材料，能够省略光刻法等的图形化工艺。但是，因为通常由印 刷法、液滴排出法得到的材料配置的精度，不及光刻法的精度，所以在通 过印刷法等所形成的有机晶体管中容易产生对准偏差。因此，通过应用本 发明，能够防止元件的起因于对准偏差的性能不均，能够形成低成本且优 质的有机晶体管。
权利要求
1.一种有机晶体管，其特征在于，具备具有预定的长度的栅电极，在俯视状态下重叠于前述栅电极的源电极及漏电极，设置于前述源电极与漏电极之间的、由有机材料构成的有机半导体部，设置于前述有机半导体部内的、成为前述源电极与前述漏电极之间的沟道的沟道区域，和设置于前述栅电极的前述长度方向的一侧，且与前述漏电极通过带状的连接布线部相连接的功能部；前述漏电极构成为，该漏电极整体在俯视状态下重叠于前述栅电极，前述连接布线部沿前述一侧延伸地连接于该漏电极，并且宽度不足前述连接布线部的2倍的带状的虚设连接布线部沿前述栅电极的前述长度方向上的另一侧延伸地连接于该漏电极；前述连接布线部，延伸于前述栅电极的前述一侧的端缘或该端缘的前述一侧，且前述虚设连接布线部，延伸于前述栅电极的前述另一侧的端缘或该端缘的前述另一侧。
2. 按照权利要求l所述的有机晶体管，其特征在于 前述虛设连接布线部的宽度，与前述连接布线部的宽度相同。
3. 按照权利要求1或2所述的有机晶体管，其特征在于 前述源电极及前述漏电极，为梳形状。
4. 按照权利要求1 3中的任何一项所述的有机晶体管，其特征在于 前述连接布线部，采用光刻法所形成，且其宽度为ljam以上且10jim以下。
5. 按照权利要求1 3中的任何一项所述的有机晶体管，其特征在于 前述连接布线部，以印刷法所形成，且其宽度为10jam以上且100nm以下。
6. 按照权利要求1 5中的任何一项所述的有机晶体管，其特征在于 前述有才几半导体部构成为，该有机半导体部整体在俯视状态下重叠于 前述栅电极。
7. —种有源矩阵基板，其特征在于具备多个权利要求1 6中的任何一项所述的有机晶体管。
全文摘要
本发明涉及有机晶体管及有源矩阵基板。使寄生电容均匀。有机晶体管(100)具备具有预定长度(L)的栅电极(50)，源电极(30)及漏电极(60)，设置于源电极与漏电极间的有机半导体部(40)，和有机半导体部内的沟道区域(45)。漏电极在俯视状态下整体重叠于栅电极，相对于漏电极，带状的连接布线部(61)沿一侧(La)延伸地连接，并且宽度不足连接布线部2倍的带状的虚设连接布线部(62)沿栅电极的长度方向的另一侧(Lb)延伸地连接。连接布线部延伸于栅电极的一侧的端缘或端缘的一侧(La)，且虚设连接布线部延伸于栅电极的另一侧的端缘或端缘的另一侧(Lb)。
文档编号H01L27/28GK101359720SQ20081012807
公开日2009年2月4日 申请日期2008年7月29日 优先权日2007年7月30日
发明者青木敬 申请人:精工爱普生株式会社