JP2016039307A - Method for manufacturing organic thin film transistor - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an organic thin film transistor, in which a charge injection layer is formed at a specified site using a wet process and charge injection properties are improved.SOLUTION: An organic thin film transistor includes at least a gate electrode, an insulating layer, a source electrode, a drain electrode, and an organic semiconductor thin film, on a substrate. A method for manufacturing the organic thin film transistor includes the steps of: forming a charge injection layer on the surface of a drain electrode; and forming an organic semiconductor thin film between a source electrode and the drain electrode on which the charge injection layer has been formed.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、有機薄膜トランジスタの製造方法及びその製造方法を用いた有機薄膜トランジスタに関する。   The present invention relates to a method for producing an organic thin film transistor and an organic thin film transistor using the method.

有機半導体材料の薄膜を電極間に形成させ、有機半導体デバイスを得る方法は、低温プロセスで製造できること；フレキシブル、且つ軽量で、壊れにくいデバイスが作成可能であること；等の理由から、近年盛んに研究されるようになった。しかしながら、従来、有機半導体材料に用いられた有機化合物は、その多くが有機溶媒に難溶であるため、例えば半導体の基板上に薄膜を形成させるとき、塗布や印刷等の安価な方法を用いることができず、比較的コストの高い真空蒸着法等を用いることが一般的であった。
近年、有機半導体材料として、有機溶媒に溶解性のある有機化合物が見出されてきた。このため、スループットが高く、大面積の有機半導体トランジスタ等を低コストで製造することが期待されるインクジェット、フレキソ、コーティング等の印刷方法を用いた有機薄膜の形成方法が盛んに研究され、比較的高いキャリア移動度を有する有機半導体デバイスが得られるようになってきた。 In recent years, a method for obtaining an organic semiconductor device by forming a thin film of an organic semiconductor material between electrodes can be manufactured by a low-temperature process; a flexible, lightweight, and hard-to-break device can be created; It began to be studied. However, since many organic compounds used in organic semiconductor materials are hardly soluble in organic solvents, for example, when forming a thin film on a semiconductor substrate, an inexpensive method such as coating or printing should be used. However, it has been common to use a relatively expensive vacuum deposition method or the like.
In recent years, organic compounds that are soluble in organic solvents have been found as organic semiconductor materials. For this reason, methods for forming organic thin films using printing methods such as inkjet, flexo, coating, etc., which are expected to produce organic semiconductor transistors with a high throughput at a low cost, have been actively studied, Organic semiconductor devices having high carrier mobility have been obtained.

有機半導体トランジスタは、一般的に図１ａ）〜ｄ）に示す構造をとり、ソース／ドレイン電極間を流れる電流を、ゲート／ソース間の電圧により制御するデバイスである。図１ａ）及びｃ）の構造をスタガー構造；図１ｂ）及びｄ）の構造をプラナー構造；と呼び、主にこの２種類に分類される。半導体材料が正孔（ホール）を輸送する場合にｐ型トランジスタ、電子を輸送する場合にｎ型トランジスタと呼ばれる。ｐ型トランジスタの場合、キャリアとなる正孔がソース電極から有機半導体に注入され、ソース電極とドレイン電極間のチャネル領域の半導体とゲート絶縁膜界面を流れ、ドレイン電極へ受け渡される。プラナー構造はスタガー構造よりもソース／ドレイン電極と有機半導体との接触面積が小さく、キャリア注入性に課題（例えば、コンタクト抵抗等）があり、スタガー構造のトランジスタに比べＴＦＴ特性が劣るという課題があった。   An organic semiconductor transistor generally has a structure shown in FIGS. 1a) to 1d) and controls a current flowing between source / drain electrodes by a voltage between the gate / source. The structures of FIGS. 1a) and c) are called staggered structures; the structures of FIGS. 1b) and d) are called planar structures, and are mainly classified into these two types. A semiconductor material is called a p-type transistor when it transports holes, and an n-type transistor when it transports electrons. In the case of a p-type transistor, holes serving as carriers are injected into the organic semiconductor from the source electrode, flow through the interface between the semiconductor and gate insulating film in the channel region between the source electrode and the drain electrode, and are transferred to the drain electrode. The planar structure has a smaller contact area between the source / drain electrodes and the organic semiconductor than the staggered structure, has a problem in carrier injection properties (for example, contact resistance), and has a problem that TFT characteristics are inferior to a staggered transistor. It was.

これらの課題を解決するために、特許文献１ではオーミック接触を形成する金属材料の層を形成し、ソース／ドレイン電極を形成する方法が、また、特許文献２、及び非特許文献１には酸化モリブデン等の電荷注入層を形成し、接触抵抗を低下させる方法が、それぞれ示されている。しかしながら、これらの方法は、真空プロセスとフォトリソグラフィー工程を経る煩雑な工程が必要となる。
また、電荷注入層を塗布方法で形成する手法として特許文献３ではスピンコート法により形成することを示している。これによると真空プロセス等は不要であるが、ソース及びドレイン電極の表面のみに電荷注入層を形成するには、電極よりも小さな表面エネルギーを有する絶縁膜、例えばフッ素系樹脂からなる絶縁材料；アルキル基やフッ素基を有するシランカップリング剤での処理；等が必須であり、特定の材料群との組み合わせ以外では、この方法は使用できないことが問題となる。 In order to solve these problems, Patent Document 1 discloses a method of forming a layer of a metal material that forms an ohmic contact and forms a source / drain electrode, and Patent Document 2 and Non-Patent Document 1 disclose an oxidation method. Methods for reducing the contact resistance by forming a charge injection layer of molybdenum or the like are shown respectively. However, these methods require a complicated process through a vacuum process and a photolithography process.
Further, as a method for forming the charge injection layer by a coating method, Patent Document 3 shows that the charge injection layer is formed by a spin coating method. According to this, a vacuum process or the like is unnecessary, but in order to form a charge injection layer only on the surface of the source and drain electrodes, an insulating film having a surface energy smaller than that of the electrodes, for example, an insulating material made of a fluororesin; Treatment with a silane coupling agent having a group or a fluorine group is essential, and there is a problem that this method cannot be used except in combination with a specific material group.

特開２００８−１４７６１３号公報JP 2008-147613 A 特開２００５−３２７７９７号公報JP 2005-327797 A 特開２０１１−１６５７７８号公報JP 2011-165778 A 特許４５８１０６２号公報Japanese Patent No. 4581062

ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ，９２， ０１３３０１ （２００８）APPLIED PHYSICS LETTERS, 92, 013301 (2008)

本発明は、特定の部位に電荷注入層をウェットプロセスで形成し、電荷注入性を改良した有機薄膜トランジスタの製造方法の提供を課題とする。   An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an organic thin film transistor in which a charge injection layer is formed at a specific site by a wet process and the charge injection property is improved.

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、ドレイン電極の表面のみに電荷注入層を形成することにより、電荷注入性を改良した有機薄膜トランジスタが得られること、及び、そのような電荷注入層をウェットプロセスで製造できる方法を見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained an organic thin film transistor with improved charge injection properties by forming a charge injection layer only on the surface of the drain electrode, and such The inventors have found a method by which a charge injection layer can be manufactured by a wet process and have completed the present invention.

即ち、本発明は、以下の［１］〜［６］に関する。
［１］
基板上に、少なくともゲート電極、絶縁層、ソース電極、ドレイン電極、及び有機半導体層を含む有機トランジスタの製造方法であって、上記ドレイン電極の表面に、電荷注入層を形成する工程と、上記ソース電極と上記電荷注入層を形成したドレイン電極との間に、有機半導体薄膜を形成する工程と、を含む有機薄膜トランジスタの製造方法。
［２］
上記電荷注入層を形成する工程が、電荷注入材料を含有する溶液又は分散液を、ドレイン電極の表面に印刷した後、焼成を行う工程である、上記［１］に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
［３］
上記電荷注入層を形成する工程が、インクジェット法により電荷注入層を形成する工程を含む工程である、上記［１］又は［２］に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
［４］
電荷注入層が、金属酸化物である上記［１］乃至［３］のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
［５］
金属酸化物が、モリブデン酸化物又はタングステン酸化物のいずれかである、上記［４］に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
［６］
上記［１］乃至［５］のいずれか一項に記載の製造方法により得られる有機薄膜トランジスタ。 That is, the present invention relates to the following [1] to [6].
[1]
A method of manufacturing an organic transistor including at least a gate electrode, an insulating layer, a source electrode, a drain electrode, and an organic semiconductor layer on a substrate, the step of forming a charge injection layer on a surface of the drain electrode, and the source Forming an organic semiconductor thin film between the electrode and the drain electrode having the charge injection layer formed thereon.
[2]
The method for producing an organic thin film transistor according to the above [1], wherein the step of forming the charge injection layer is a step of firing after printing a solution or dispersion containing the charge injection material on the surface of the drain electrode. .
[3]
The method for producing an organic thin film transistor according to the above [1] or [2], wherein the step of forming the charge injection layer includes a step of forming a charge injection layer by an inkjet method.
[4]
The method for producing an organic thin film transistor according to any one of [1] to [3], wherein the charge injection layer is a metal oxide.
[5]
The method for producing an organic thin film transistor according to the above [4], wherein the metal oxide is either molybdenum oxide or tungsten oxide.
[6]
The organic thin-film transistor obtained by the manufacturing method as described in any one of said [1] thru | or [5].

本発明により、特定の部位に電荷注入層をウェットプロセスで形成し、電荷注入性を改良した有機薄膜トランジスタの製造方法を提供することができた。   According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing an organic thin film transistor in which a charge injection layer is formed at a specific site by a wet process and charge injection properties are improved.

一般的な有機薄膜トランジスタの一例として、その構造態様例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the structure aspect as an example of a general organic thin-film transistor. 本発明の有機薄膜トランジスタの一態様例を製造する為の工程の概略図である。It is the schematic of the process for manufacturing the example of 1 aspect of the organic thin-film transistor of this invention. 本発明の有機薄膜トランジスタの顕微鏡写真である。It is a microscope picture of the organic thin-film transistor of this invention. 比較例１の注入性材料を塗布した後の顕微鏡写真である。It is a microscope picture after apply | coating the injectable material of the comparative example 1. 比較例４の注入性材料を塗布した後の顕微鏡写真である。It is a microscope picture after apply | coating the injectable material of the comparative example 4. 本発明の有機薄膜トランジスタの一態様例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of 1 aspect of the organic thin-film transistor of this invention.

図６に示す、本発明の有機薄膜トランジスタの構造態様例における、各構成要素につき説明する。
基材１としては、ガラス等の無機基板のほか、樹脂フィルム等を使用することができる。有機半導体デバイスのフレキシブル性を考慮すると、樹脂フィルム等の中でもフレキシブルな物質であることが好ましい。その具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、ポリエーテルイミド等が挙げられる。また、これらの基材表面の平滑性を高めるために基材の上に平坦化層を有してもよい。
これらの基材のガラス転移点は通常１００℃以上、１５０℃以上が好ましい。
基材の厚さは、通常１μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは５μｍ〜３ｍｍである。基材を樹脂フィルムとした場合、有機半導体デバイスの曲げ耐性を考慮して、基材１で半導体層を挟み込む構成にしてもよい。この場合、２種類の基材の材質を同じにすることが好ましい。このような樹脂性基材を用いることにより半導体デバイスに可撓性を持たせることができる。この可撓性により、高い曲げ耐性を持つ、フレキシブルで軽量な有機半導体デバイスとして、その実用性が向上する。 Each component in the structural example of the organic thin film transistor of the present invention shown in FIG. 6 will be described.
As the base material 1, in addition to an inorganic substrate such as glass, a resin film or the like can be used. Considering the flexibility of the organic semiconductor device, a flexible material is preferable among resin films and the like. Specific examples thereof include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polyamide, polyimide, polycarbonate, cellulose triacetate, polyetherimide, and the like. Moreover, in order to improve the smoothness of the surface of these base materials, you may have a planarization layer on a base material.
The glass transition point of these substrates is usually preferably 100 ° C or higher and 150 ° C or higher.
The thickness of the substrate is usually 1 μm to 10 mm, preferably 5 μm to 3 mm. When the base material is a resin film, the semiconductor layer may be sandwiched between the base materials 1 in consideration of the bending resistance of the organic semiconductor device. In this case, it is preferable to use the same material for the two types of base materials. By using such a resinous substrate, the semiconductor device can be made flexible. This flexibility improves the practicality of a flexible and lightweight organic semiconductor device having high bending resistance.

ソース電極５、ドレイン電極４、ゲート電極２には導電性を有する材料が用いられる。例えば、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、タングステン、タンタル、ニッケル、コバルト、銅、鉄、鉛、錫、チタン、インジウム、パラジウム、モリブデン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、リチウム、カリウム、ナトリウム等の金属及びそれらを含む合金；ＩｎＯ_２、ＺｎＯ_２、ＳｎＯ_２、ＩＴＯ等の導電性酸化物等が使用できる。また、上記材料にカーボンブラックや金、白金、銀、銅等の金属粒子等を分散した導電性の複合材料も用いられる。各電極２、５、４には配線が連結されるが、配線も電極とほぼ同じ材料で作製される。
ソース電極５、ドレイン電極４、ゲート電極２の膜厚は、材料によって異なるが、通常１ｎｍ〜１０μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜５μｍ、より好ましくは３０ｎｍ〜１μｍである。 A conductive material is used for the source electrode 5, the drain electrode 4, and the gate electrode 2. For example, platinum, gold, silver, aluminum, chromium, tungsten, tantalum, nickel, cobalt, copper, iron, lead, tin, titanium, indium, palladium, molybdenum, magnesium, calcium, barium, lithium, potassium, sodium, etc. And alloys containing them; conductive oxides such as InO ₂ , ZnO ₂ , SnO ₂ , and ITO can be used. In addition, a conductive composite material in which metal particles such as carbon black, gold, platinum, silver, and copper are dispersed in the above material is also used. A wiring is connected to each of the electrodes 2, 5, and 4.
Although the film thickness of the source electrode 5, the drain electrode 4, and the gate electrode 2 changes with materials, it is 1 nm-10 micrometers normally, Preferably it is 10 nm-5 micrometers, More preferably, it is 30 nm-1 micrometer.

ゲート絶縁層（絶縁層）３は絶縁性を有する材料であり、例えば、ポリパラキシリレン、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニルフェノール、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリシロキサン、フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のポリマー及びこれらを組み合わせた共重合体；二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル等の酸化物；ＳｒＴｉＯ_３、ＢａＴｉＯ_３等の強誘電性酸化物；窒化珪素、窒化アルミニウム等の窒化物；硫化物；フッ化物；等の誘電体の粒子を分散させたポリマー等が使用できる。
ゲート絶縁層３の材料は、基材１と同様に、熱的な安定性が求められるほか、絶縁破壊等も考慮する必要がある。これらの層の膜厚は、材料によって異なるが、通常１０ｎｍ〜１０μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜５μｍ、より好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。 The gate insulating layer (insulating layer) 3 is an insulating material, such as polyparaxylylene, polyacrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinylphenol, polyamide, polyimide, polycarbonate, polyester, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate. , Polymers such as polyurethane, polysulfone, polysiloxane, fluororesin, epoxy resin, phenol resin and copolymers thereof; oxides such as silicon dioxide, aluminum oxide, titanium oxide, tantalum oxide; SrTiO ₃ , BaTiO ₃ Ferroelectric oxides such as: nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride; polymers in which dielectric particles such as sulfides; fluorides and the like are dispersed can be used.
As with the base material 1, the material of the gate insulating layer 3 is required to have thermal stability, and it is necessary to consider dielectric breakdown. The film thickness of these layers varies depending on the material, but is usually 10 nm to 10 μm, preferably 50 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 1 μm.

電荷注入層７は、電極の接触抵抗を低下させるために設けられる。その材料としては、モリブデン、バナジウム、タングステン等の金属酸化物のほか、ＰＦ_５、ＦｅＣｌ_３等のルイス酸等がドーパントとして用いられる。金属酸化物としては三酸化モリブデンや三酸化タングステンが好ましい。これらの酸化物の酸化数は、電荷注入層７の形成時点では減少していてもよく、焼成等の後工程により所望の酸化数に近づけることができる。電荷注入層を設けるときは、上記の材料を含有する溶液、又は分散液を調製し、溶液プロセスである各種の印刷法を使用することができる。これらの溶液あるいは分散液中には、例えば有機溶剤等の溶媒を含有することができる。また、溶液プロセスにおける印刷安定性を良好とするために、さらに界面活性剤や高分子材料等の添加物を含有することもできる。電荷注入層の厚みは１０ｎｍ以下が好ましく、３ｎｍ以下がより好ましい。ただし、図１で示したプラナ―構造におけるドレイン電極の上部における厚みはこの限りではなく、サブミクロン程度の厚みとすることができる。 The charge injection layer 7 is provided to reduce the contact resistance of the electrode. As the material, in addition to metal oxides such as molybdenum, vanadium, and tungsten, Lewis acids such as PF ₅ and FeCl ₃ are used as dopants. As the metal oxide, molybdenum trioxide or tungsten trioxide is preferable. The oxidation number of these oxides may be reduced at the time of formation of the charge injection layer 7 and can be brought close to a desired oxidation number by a subsequent process such as firing. When providing the charge injection layer, it is possible to prepare a solution or dispersion containing the above materials and use various printing methods that are solution processes. These solutions or dispersions may contain a solvent such as an organic solvent. Moreover, in order to make the printing stability in a solution process favorable, additives, such as surfactant and a polymeric material, can also be contained. The thickness of the charge injection layer is preferably 10 nm or less, and more preferably 3 nm or less. However, the thickness of the upper portion of the drain electrode in the planar structure shown in FIG. 1 is not limited to this, and can be about submicron.

半導体層６を形成する有機半導体材料としては、半導体特性を示す低分子化合物、数平均分子量が１０００以上の高分子化合物、繰り返し単位が２〜２０のオリゴマー等が挙げられる。   Examples of the organic semiconductor material forming the semiconductor layer 6 include a low molecular compound exhibiting semiconductor characteristics, a high molecular compound having a number average molecular weight of 1000 or more, and an oligomer having 2 to 20 repeating units.

半導体特性を示す低分子化合物としては、例えば、ポリアセン類（ペンタセン誘導体等）及びポリアセン類の炭素の一部をＮ、Ｓ、Ｏ等の原子、アリール基、アシル基、アルキル基、アルコキシル基、カルボニル基等の官能基に置換した誘導体（トリフェノジオキサジン誘導体、トリフェノジチアジン誘導体、ベンゾジチオフェン誘導体、チエノチオフェン誘導体等）；スチリルベンゼン誘導体；金属フタロシアニン類；ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−トリフルオロメチルベンジル）ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロオクチル）、Ｎ，Ｎ’−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロブチル）及びＮ，Ｎ’−ジオクチルナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド誘導体、ナフタレン２，３，６，７テトラカルボン酸ジイミド等の、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド類；アントラセン２，３，６，７−テトラカルボン酸ジイミド等のアントラセンテトラカルボン酸ジイミド類等の、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類；メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類等の色素；テトラキスオクタデシルチオテトラチアフルバレン等に代表される電荷移動錯体；等が挙げられる。   Examples of low molecular weight compounds exhibiting semiconductor characteristics include polyacenes (pentacene derivatives, etc.) and a part of carbons of polyacenes such as N, S, O atoms, aryl groups, acyl groups, alkyl groups, alkoxyl groups, carbonyls. Derivatives substituted with functional groups such as groups (triphenodioxazine derivatives, triphenodithiazine derivatives, benzodithiophene derivatives, thienothiophene derivatives, etc.); styrylbenzene derivatives; metal phthalocyanines; naphthalene 1,4,5,8-tetra Carboxylic acid diimide, N, N′-bis (4-trifluoromethylbenzyl) naphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide, N, N′-bis (1H, 1H-perfluorooctyl), N, N '-Bis (1H, 1H-perfluorobutyl) and N, N'-dioctylnaphthalene 1 Naphthalene tetracarboxylic acid diimides such as 4,5,8-tetracarboxylic acid diimide derivatives, naphthalene 2,3,6,7 tetracarboxylic acid diimide; anthracene such as anthracene 2,3,6,7-tetracarboxylic acid diimide Examples thereof include condensed ring tetracarboxylic acid diimides such as tetracarboxylic acid diimides; dyes such as merocyanine dyes and hemicyanine dyes; charge transfer complexes represented by tetrakisoctadecylthiotetrathiafulvalene and the like.

数平均分子量が１０００以上の高分子化合物としては、例えば、ポリピロール、ポリ（Ｎ−置換ピロール）、ポリ（３−置換ピロール）、ポリ（３，４−二置換ピロール）等のポリピロール類；ポリチオフェン、ポリ（３−置換チオフェン）、ポリ（３，４−二置換チオフェン）、ポリベンゾチオフェン等のポリチオフェン類；ポリイソチアナフテン等のポリイソチアナフテン類；ポリチエニレンビニレン類；ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）類；ポリアニリン、ポリ（Ｎ−置換アニリン）、ポリ（３−置換アニリン）、ポリ（２，３−置換アニリン）等のポリアニリン類；ポリアセチレン類；ポリジアセチレン類；ポリアズレン類；ポリピレン類；ポリカルバゾール、ポリ（Ｎ−置換カルバゾール）等のポリカルバゾール類；ポリセレノフェン類；ポリフラン、ポリベンゾフラン等のポリフラン類；ポリ（ｐ−フェニレン）類；ポリインドール類；ポリピリダジン類；ポリフエニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィド等のポリスルフィド類；等が挙げられる。   Examples of the polymer compound having a number average molecular weight of 1000 or more include polypyrroles such as polypyrrole, poly (N-substituted pyrrole), poly (3-substituted pyrrole), and poly (3,4-disubstituted pyrrole); polythiophene, Polythiophenes such as poly (3-substituted thiophene), poly (3,4-disubstituted thiophene), polybenzothiophene; polyisothianaphthenes such as polyisothianaphthene; polythienylene vinylenes; poly (p-phenylene) Polyanilines such as polyaniline, poly (N-substituted aniline), poly (3-substituted aniline), poly (2,3-substituted aniline); polyacetylenes; polydiacetylenes; polyazulenes; polypyrenes; Polycarbazoles such as carbazole and poly (N-substituted carbazole); Down like; polyfuran, polyfuran such poly benzofuran and the like; poly (p- phenylene) s; poly indoles; poly pyridazines; polyphenylene sulfides, polysulfides such as poly vinyl sulfide; and the like.

繰り返し単位が２〜２０のオリゴマーとしては、例えば、上記の数平均分子量が１０００以上の高分子化合物と同じ繰返し単位を有するオリゴマーが挙げられる。
その具体例としては、例えば、チオフェンの６量体であるα−セクシチオフェン、α，ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α，ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α，ω−ビス（３−ブトキシプロピル）−α−セクシチオフェン等のオリゴマーが挙げられる。 Examples of the oligomer having 2 to 20 repeating units include an oligomer having the same repeating unit as the polymer compound having a number average molecular weight of 1000 or more.
Specific examples thereof include, for example, α-sexual thiophene, α, ω-dihexyl-α-sexual thiophene, α, ω-dihexyl-α-kinkethiophene, α, ω-bis (3- And oligomers such as butoxypropyl) -α-sexithiophene.

上記の有機半導体材料は、各化合物を単独で使用することも、複数種類の化合物を混合して使用することもできる。有機薄膜トランジスタの特性を改善するため、あるいは他の特性を付与するために、必要に応じて半導体層６は、各種の添加剤を含有することもできる。
半導体層６の膜厚は、必要な機能を失わない範囲で、薄いほど好ましい。有機薄膜トランジスタにおいては、所定以上の膜厚があれば半導体素子の特性は膜厚に依存しないが、膜厚が厚くなると漏れ電流が増加してくることが多い。逆に薄すぎると電荷の通り道（チャネル）が形成できなくなるため、適度の膜厚は必要である。
半導体が必要な機能を示すための半導体層の膜厚は、通常１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。 In the above organic semiconductor material, each compound can be used alone, or a plurality of kinds of compounds can be mixed and used. In order to improve the characteristics of the organic thin film transistor or to impart other characteristics, the semiconductor layer 6 can also contain various additives as necessary.
The thickness of the semiconductor layer 6 is preferably as thin as possible without losing necessary functions. In an organic thin film transistor, the characteristics of the semiconductor element do not depend on the film thickness if the film thickness exceeds a predetermined value, but leakage current often increases as the film thickness increases. On the other hand, if it is too thin, it becomes impossible to form a channel for electric charge (channel), and therefore an appropriate film thickness is necessary.
The film thickness of the semiconductor layer for exhibiting a function that requires a semiconductor is usually 1 nm to 5 μm, preferably 10 nm to 1 μm, more preferably 10 nm to 500 nm.

上記の有機薄膜トランジスタの製造方法の一例として、図２に示すボトムゲート・ボトムコンタクト型構造の態様例に基づき、その製造方法を説明する。   As an example of the method for manufacturing the organic thin film transistor, a method for manufacturing the organic thin film transistor will be described based on an example of a bottom gate / bottom contact type structure shown in FIG.

（ゲート電極基板の作成）
［基材１の処理］
上記の有機薄膜デバイスは、基板１上に必要な電極や絶縁層等を設けることで製造される。基材の表面は、積層する各層の濡れ性（積層のしやすさ）を向上させるために洗浄処理を行うことができる。その例としては、塩酸や硫酸、酢酸等による酸処理；水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア等によるアルカリ処理；オゾン処理、フッ素化処理、酸素やアルゴン等のプラズマ処理；ラングミュア・ブロジェット膜の形成処理；コロナ放電等の電気的処理；等が挙げられる。 (Creation of gate electrode substrate)
[Treatment of substrate 1]
The organic thin film device is manufactured by providing necessary electrodes and insulating layers on the substrate 1. The surface of the substrate can be subjected to a cleaning treatment in order to improve the wettability (ease of lamination) of each layer to be laminated. Examples include acid treatment with hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, etc .; alkali treatment with sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, ammonia, etc .; ozone treatment, fluorination treatment, plasma treatment with oxygen, argon, etc .; Langmuir Examples include a process for forming a blow jet film; an electrical process such as corona discharge;

［ゲート電極２の形成］
上記の導電性を有する材料を用いて、基材１上にゲート電極を形成する。電極を形成する方法としては、例えば真空蒸着法、スパッタ法、塗布法、熱転写法、印刷法、ゾルゲル法等が挙げられる。ゲート電極は、成膜時又は成膜後に所望の形状になるように、必要に応じてパターニングを行うのが好ましい。パターニングの方法としては各種の方法を使用できるが、例えばフォトレジストのパターニングと、エッチングを組み合わせたフォトリソグラフィー法等が挙げられる。また、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷等の印刷法；マイクロコンタクトプリンティング法等のソフトリソグラフィー法；及びこれらを複数組み合わせた方法を使用し、パターニングすることも可能である。このようにして印刷された電極は、所望の導電率に達するまで熱、光等のエネルギーを与え、焼成することができる。 [Formation of Gate Electrode 2]
A gate electrode is formed on the base material 1 using the material having conductivity. Examples of the method for forming the electrode include a vacuum deposition method, a sputtering method, a coating method, a thermal transfer method, a printing method, and a sol-gel method. The gate electrode is preferably patterned as necessary so as to have a desired shape at the time of film formation or after film formation. Various methods can be used as the patterning method, and examples thereof include a photolithography method in which patterning of a photoresist and etching are combined. Moreover, it is also possible to pattern using printing methods, such as inkjet printing, screen printing, offset printing, relief printing, etc .; Soft lithography methods, such as a microcontact printing method; The electrode printed in this manner can be fired by applying energy such as heat and light until a desired conductivity is reached.

［ゲート絶縁層３の形成］
上記の絶縁性を有する材料を用いて、基材１及びゲート電極２上に、ゲート絶縁層３を形成する。ゲート絶縁層３の形成方法としては、例えばスピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、キャスト、バーコート、ブレードコーティング等の塗布法；スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット等の印刷法；真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法、ＣＶＤ法等のドライプロセス法；等が挙げられる。これらの中では、塗布法、印刷法を用いることが好ましい。ゲート絶縁層３は表面処理を行うことができる。この表面処理を行うことにより、半導体層との界面部分の分子配向や結晶性が制御されること；基板や絶縁層上のトラップ部位が低減されること；等の理由により、最終的に製造される有機薄膜トランジスタのキャリア移動度等の特性が改良されるものと考えられる。トラップ部位とは、未処理の基板に存在する、例えば水酸基のような官能基を意味する。このような官能基が存在すると、電子が該官能基に引き寄せられ、その結果としてキャリア移動度の低下等が生じる。従って、トラップ部位を低減することも、キャリア移動度等の有機薄膜トランジスタの特性の改良には有効な場合がある。 [Formation of Gate Insulating Layer 3]
The gate insulating layer 3 is formed on the base material 1 and the gate electrode 2 using the material having the above insulating properties. Examples of the method for forming the gate insulating layer 3 include spin coating, spray coating, dip coating, casting, bar coating, blade coating, and the like; screen printing, offset printing, inkjet printing, and the like; vacuum deposition, molecular beam Examples include an epitaxial growth method, an ion cluster beam method, an ion plating method, a sputtering method, an atmospheric pressure plasma method, and a dry process method such as a CVD method. Among these, it is preferable to use a coating method or a printing method. The gate insulating layer 3 can be subjected to surface treatment. By performing this surface treatment, the molecular orientation and crystallinity of the interface portion with the semiconductor layer are controlled; the trap site on the substrate and the insulating layer is reduced; It is considered that characteristics such as carrier mobility of the organic thin film transistor are improved. The trap site means a functional group such as a hydroxyl group present in an untreated substrate. When such a functional group is present, electrons are attracted to the functional group, resulting in a decrease in carrier mobility and the like. Therefore, reducing the trap site may be effective in improving the characteristics of the organic thin film transistor such as carrier mobility.

［ソース電極５及びドレイン電極４の形成］
上記の導電性を有する材料を用いて、絶縁層３上にソース電極５及びドレイン電極４を形成する。ソース電極５及びドレイン電極４の材料は、同じでも、異なっても良い。これらの電極を形成する方法としては、上記ゲート電極２の形成と同様の方法が挙げられる。 [Formation of Source Electrode 5 and Drain Electrode 4]
The source electrode 5 and the drain electrode 4 are formed on the insulating layer 3 using the above conductive material. The material of the source electrode 5 and the drain electrode 4 may be the same or different. Examples of the method for forming these electrodes include the same method as that for forming the gate electrode 2.

［電荷注入層７の形成］
上記のドレイン電極４に、電荷注入層７を形成する。電荷注入層７は、インクジェット法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法等の、パターニングが可能な溶液プロセスによって形成することができる。電荷注入層７は、ドレイン電極の表面のみに形成する。この構成とすることにより、ソース電極の表面に電荷注入層を形成せずとも、電荷注入性を改良した有機薄膜トランジスタが得られる。電荷注入層は、ドレイン電極の表面全体に形成することも、表面の一部に形成することもできる。
ゲート絶縁層３の表面エネルギーの多様性や、ドレイン電極４と電荷注入層７の重ね合わせ精度等を考慮すると、溶液プロセスの中ではインクジェット法やオフセット印刷法が好ましく、インクジェット法がより好ましい。 [Formation of Charge Injection Layer 7]
A charge injection layer 7 is formed on the drain electrode 4. The charge injection layer 7 can be formed by a solution process capable of patterning, such as an ink jet method, a screen printing method, an offset printing method, or a micro contact printing method. The charge injection layer 7 is formed only on the surface of the drain electrode. With this configuration, an organic thin film transistor with improved charge injection properties can be obtained without forming a charge injection layer on the surface of the source electrode. The charge injection layer can be formed on the entire surface of the drain electrode or on a part of the surface.
In consideration of the diversity of the surface energy of the gate insulating layer 3 and the overlay accuracy of the drain electrode 4 and the charge injection layer 7, the ink jet method and the offset printing method are preferable in the solution process, and the ink jet method is more preferable.

［半導体層６の形成］
半導体層６は、上記の有機半導体材料からなり、真空蒸着法等のドライプロセス；塗布印刷プロセス；等により形成される。 [Formation of Semiconductor Layer 6]
The semiconductor layer 6 is made of the organic semiconductor material described above, and is formed by a dry process such as a vacuum deposition method; a coating printing process;

塗布印刷プロセスとは、例えば、有機半導体材料の有機溶媒溶液、又は分散液等を調製し、これを塗布した後に乾燥することにより、半導体層６を形成する方法を言う。
塗布印刷プロセスを行う方法としては、キャスティング、スピンコーティング、ディップコーティング、ブレードコーティング、ワイヤバーコーティング、スプレーコーティング等のコーティング法；インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷、グラビア印刷等の印刷法；マイクロコンタクトプリンティング法等のソフトリソグラフィー法；等が挙げられる。これらの方法は、複数を組み合わせることも出来る。
塗布印刷プロセスは、半導体層６の製造時の環境を真空や高温状態にする必要が無い。この理由から、大面積の有機薄膜トランジスタを低コストで製造できるため、工業的にも有利であり、各種半導体層の作製方法の中でも特に好ましい。 The coating printing process refers to, for example, a method of forming the semiconductor layer 6 by preparing an organic solvent solution or dispersion of an organic semiconductor material, applying the solution, and drying the solution.
As a method for performing the coating printing process, coating methods such as casting, spin coating, dip coating, blade coating, wire bar coating, and spray coating; printing methods such as ink jet printing, screen printing, offset printing, letterpress printing, and gravure printing; A soft lithography method such as a microcontact printing method; A plurality of these methods can be combined.
The coating and printing process does not require the environment at the time of manufacturing the semiconductor layer 6 to be in a vacuum or a high temperature state. For this reason, an organic thin film transistor having a large area can be produced at low cost, which is industrially advantageous and is particularly preferable among the methods for producing various semiconductor layers.

一般に有機薄膜トランジスタの動作特性は、半導体層のキャリア移動度、電導度、絶縁層の静電容量、素子の構成（ソース・ドレイン電極間の距離及び幅、絶縁層の膜厚等）等により決まる。しかし、本発明においては、特定の位置に電荷注入層７を形成することにより、高いキャリア移動度を有する有機薄膜トランジスタの製造が可能となった。   In general, the operating characteristics of an organic thin film transistor are determined by the carrier mobility of a semiconductor layer, conductivity, capacitance of an insulating layer, element configuration (distance and width between source and drain electrodes, film thickness of the insulating layer, etc.), and the like. However, in the present invention, the organic thin film transistor having high carrier mobility can be manufactured by forming the charge injection layer 7 at a specific position.

本発明の有機薄膜トランジスタは、例えば、ディスプレイのアクティブマトリクスのスイッチング素子等として利用することができる。ディスプレイとしては、例えば液晶ディスプレイ、高分子分散型液晶ディスプレイ、電気泳動型ディスプレイ、ＥＬディスプレイ、エレクトロクロミック型ディスプレイ、粒子回転型ディスプレイ等が挙げられる。
また、メモリー回路素子、信号ドライバー回路素子、信号処理回路素子等のデジタル素子やアナログ素子としても利用できる。これらを組み合わせることにより、ＩＣカードやＩＣタグの作製が可能である。
更に、本発明の有機薄膜トランジスタは、化学物質等の外部刺激により、その特性に変化を起こすことができるので、ＦＥＴセンサーとしての利用も期待できる。 The organic thin film transistor of the present invention can be used, for example, as an active matrix switching element of a display. Examples of the display include a liquid crystal display, a polymer dispersion type liquid crystal display, an electrophoretic display, an EL display, an electrochromic display, a particle rotation type display, and the like.
Further, it can be used as a digital element or an analog element such as a memory circuit element, a signal driver circuit element, or a signal processing circuit element. By combining these, IC cards and IC tags can be manufactured.
Furthermore, since the organic thin film transistor of the present invention can change its characteristics by an external stimulus such as a chemical substance, it can be expected to be used as an FET sensor.

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。実施例中、「部」は特に指定しない限り質量部を、また「％」は質量％をそれぞれ表す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated still in detail, this invention is not limited to these examples. In the examples, “part” represents part by mass unless otherwise specified, and “%” represents mass%.

［実施例１］
ゲート電極として０．５ｍｍ×２ｍｍ角のパターンでＣｒをスパッタリング法にて形成したガラス基板に、絶縁層としてポリイミド（京セラケミカル製ＣＴ４１１２）をスピンコート法により塗布した後に焼成し、ゲート絶縁層を形成した。このゲート絶縁層上にソース／ドレイン電極として金を蒸着し、ボトムゲート・ボトムコンタクト構造の評価基板を作製した。
次に、粉末の三酸化モリブデン（１部）に水（９８部）、アンモニア水（２部）を加えた０．０１％水溶液を調製し、不溶解分を０．４５μｍのフィルターで除去した。次いで水に対して２０％の比率でイソプロピルアルコールを加え、モリブデン酸化物の溶液を調製した。
この溶液をインクジェット装置（ＤＭＰ３０００；富士フィルム製）にてドレイン電極のチャネル側上部に吐出し、次いで２２０℃で１時間焼成することにより、図３に示すように、ドレイン電極の表面に三酸化モリブデンからなる電荷注入層を形成した。次に特許文献４の化合物Ｎｏ．１６（１部）を炭化水素系有機溶媒（１００部）に溶解させた半導体インクを、上記インクジェット装置にてチャネル上に吐出し、乾燥させることにより半導体層を形成し、本発明の有機薄膜トランジスタを作製した。 [Example 1]
A gate insulating layer is formed by applying polyimide (CT4112 manufactured by Kyocera Chemical Co., Ltd.) as an insulating layer by spin coating on a glass substrate in which Cr is formed by a sputtering method with a 0.5 mm × 2 mm square pattern as a gate electrode. did. Gold was vapor-deposited as a source / drain electrode on this gate insulating layer, and an evaluation substrate having a bottom gate / bottom contact structure was produced.
Next, a 0.01% aqueous solution in which water (98 parts) and aqueous ammonia (2 parts) were added to powdered molybdenum trioxide (1 part) was prepared, and the insoluble matter was removed with a 0.45 μm filter. Next, isopropyl alcohol was added at a ratio of 20% to water to prepare a molybdenum oxide solution.
This solution is discharged onto the channel side upper part of the drain electrode by an ink jet apparatus (DMP3000; manufactured by Fuji Film), and then baked at 220 ° C. for 1 hour, so that the surface of the drain electrode has molybdenum trioxide as shown in FIG. A charge injection layer was formed. Next, compound No. 4 of Patent Document 4 is used. A semiconductor layer in which 16 (1 part) is dissolved in a hydrocarbon-based organic solvent (100 parts) is ejected onto the channel by the ink jet device and dried to form a semiconductor layer. Produced.

［比較例１］
実施例１の評価基板に電荷注入層を形成しない以外は実施例１と同様にして、比較例１の有機薄膜トランジスタを作製した。 [Comparative Example 1]
An organic thin film transistor of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the charge injection layer was not formed on the evaluation substrate of Example 1.

［比較例２］
実施例１と同様にして、ボトムゲート・ボトムコンタクト構造の評価基板を作成した。特許文献３の実施例１（段落００８０）に従って、三酸化モリブデンの塗布溶液を調製し、先に作成した評価基板に対してスピンコート法により電荷注入層の形成を試みたが、ドレイン電極の表面のみに電荷注入層を形成することはできなかった。この評価基板が有するポリイミド絶縁層の表面エネルギーは６６．８ｍＪ／ｍ^２であった。このように高い表面エネルギーを持つ絶縁層に対しては、スピンコート法ではドレイン電極の表面のみに、選択的に電荷注入層の形成はできないものと推察された。 [Comparative Example 2]
In the same manner as in Example 1, an evaluation substrate having a bottom gate / bottom contact structure was prepared. According to Example 1 (paragraph 0080) of Patent Document 3, a molybdenum trioxide coating solution was prepared, and an attempt was made to form a charge injection layer by spin coating on the previously prepared evaluation substrate. Only the charge injection layer could not be formed. The surface energy of the polyimide insulating layer included in this evaluation substrate was 66.8 mJ / m ² . For such an insulating layer having a high surface energy, it was presumed that the charge injection layer could not be selectively formed only on the surface of the drain electrode by the spin coating method.

［比較例３］
ドレイン電極の表面の代わりに、ソース電極の表面に電荷注入層を形成すること以外は実施例１と同様にして、比較例３の有機薄膜トランジスタを作製した。 [Comparative Example 3]
An organic thin film transistor of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that a charge injection layer was formed on the surface of the source electrode instead of the surface of the drain electrode.

［比較例４］
実施例１におけるドレイン電極の表面の代わりに、ソース電極及びドレイン電極の両方の表面に、電荷注入層を形成することを試みた。しかしながら、電荷注入層はソース電極及びドレイン電極の両方の表面に留まらず、チャネル領域にも形成されていた。現時点における溶液プロセス、特にインクジェット法では、着弾精度等の問題から、ソース電極及びドレイン電極の両方の表面のみに、電荷注入層を形成することは困難であると推察された。得られた、電荷注入層が形成された基板に、実施例１と同様に半導体層を形成し、有機薄膜トランジスタを作製した。 [Comparative Example 4]
Instead of the surface of the drain electrode in Example 1, an attempt was made to form a charge injection layer on the surface of both the source electrode and the drain electrode. However, the charge injection layer is not limited to the surfaces of both the source electrode and the drain electrode, but is also formed in the channel region. In the current solution process, particularly the ink jet method, it has been inferred that it is difficult to form the charge injection layer only on the surfaces of both the source electrode and the drain electrode due to problems such as landing accuracy. A semiconductor layer was formed on the obtained substrate on which the charge injection layer was formed in the same manner as in Example 1 to produce an organic thin film transistor.

［実施例２］
実施例１及び比較例１、３、４で作製した有機薄膜トランジスタに、半導体パラメータ（Ｂ１５００：アジレントテクノロジー製）を用いて、ドレイン電圧を−３０Ｖ、ゲート電圧Ｖｇを＋２０〜−３０Ｖに変化させた条件で半導体特性を評価した。算出されたキャリア移動度（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）、Ｏｎ電流（Ｉ ｏｎ）、Ｏｎ／Ｏｆｆ比（Ｏｎ／Ｏｆｆ）を下記表１にまとめた。 [Example 2]
Conditions under which the drain voltage was changed to −30 V and the gate voltage Vg was changed to +20 to −30 V using the semiconductor parameters (B1500: manufactured by Agilent Technologies) for the organic thin film transistors manufactured in Example 1 and Comparative Examples 1, 3, and 4. The semiconductor characteristics were evaluated. The calculated carrier mobility (Mobility), On current (I on), and On / Off ratio (On / Off) are summarized in Table 1 below.

［表１］

[Table 1]

表１から明らかなように、ドレイン電極の表面のみに電荷注入層を形成した実施例１は、電荷注入層を有しない構成、及び電荷注入層の形成位置が異なる各比較例に対して、高い移動度が得られた。これにより、ドレイン電極の表面のみに電荷注入層を形成したときであっても、電荷注入性を改良できることが確認された。
比較例１及び３の有機薄膜トランジスタは、実施例１に比べ移動度、電流値ともに１／２以下であった。また、比較例４においては、Ｏｎ／Ｏｆｆ比の低下も認められた。
更に実施例１と比較例１の有機薄膜トランジスタをそれぞれ１８素子ずつ作製し、これらの素子の移動度の標準偏差を求めた。その結果、実施例１は３６％、比較例１は６９％であり、素子間のばらつきも大幅に低減した。 As is apparent from Table 1, Example 1 in which the charge injection layer is formed only on the surface of the drain electrode is higher than the comparative examples in which the structure having no charge injection layer and the formation position of the charge injection layer are different. Mobility was obtained. Thus, it was confirmed that the charge injection property can be improved even when the charge injection layer is formed only on the surface of the drain electrode.
The organic thin film transistors of Comparative Examples 1 and 3 were both ½ or less in mobility and current value as compared with Example 1. In Comparative Example 4, a decrease in the On / Off ratio was also observed.
Further, 18 organic thin film transistors each of Example 1 and Comparative Example 1 were produced, and the standard deviation of the mobility of these elements was determined. As a result, Example 1 was 36% and Comparative Example 1 was 69%, and the variation between elements was also greatly reduced.

本発明の有機薄膜トランジスタの製造方法、及びそれにより得られる有機薄膜トランジスタは、ドレイン電極の表面にのみ、電荷注入層を形成させることにより、高い半導体特性を有する。また、複数の素子を繰り返し作製したときであっても、その素子間のトランジスタ性能のばらつきを低減することができる。さらに、電荷注入層を形成するときは、真空蒸着法等のドライプロセスを行う必要がなく、且つ、高い表面エネルギーを持つ絶縁層を使用しても、溶液（ウェット）プロセスで注入層を形成可能であることから、有機薄膜トランジスタ及びその製造方法として、極めて有用である。   The method for producing an organic thin film transistor of the present invention and the organic thin film transistor obtained thereby have high semiconductor characteristics by forming a charge injection layer only on the surface of the drain electrode. In addition, even when a plurality of elements are repeatedly manufactured, variation in transistor performance among the elements can be reduced. Furthermore, when forming a charge injection layer, it is not necessary to perform a dry process such as a vacuum deposition method, and even if an insulating layer having a high surface energy is used, the injection layer can be formed by a solution (wet) process. Therefore, it is extremely useful as an organic thin film transistor and a manufacturing method thereof.

１ 基材
２ ゲート電極
３ ゲート絶縁層（絶縁層）
４ ドレイン電極
５ ソース電極
６ 半導体層（有機半導体薄膜）
７ 電荷注入層
８ 保護層
１０ インクジェットヘッド
１１ 有機半導体材料と、溶媒との溶液又は分散液
１２ 電荷注入材料と、溶媒との溶液又は分散液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Gate electrode 3 Gate insulating layer (insulating layer)
4 Drain electrode 5 Source electrode 6 Semiconductor layer (organic semiconductor thin film)
7 Charge injection layer 8 Protective layer 10 Inkjet head 11 Solution or dispersion of organic semiconductor material and solvent 12 Solution or dispersion of charge injection material and solvent

Claims (6)

基板上に、少なくともゲート電極、絶縁層、ソース電極、ドレイン電極、及び有機半導体層を含む有機薄膜トランジスタの製造方法であって、上記ドレイン電極の表面に、電荷注入層を形成する工程と、上記ソース電極と上記電荷注入層を形成したドレイン電極との間に、有機半導体薄膜を形成する工程と、を含む有機薄膜トランジスタの製造方法。   A method of manufacturing an organic thin film transistor including at least a gate electrode, an insulating layer, a source electrode, a drain electrode, and an organic semiconductor layer on a substrate, the step of forming a charge injection layer on a surface of the drain electrode, and the source Forming an organic semiconductor thin film between the electrode and the drain electrode having the charge injection layer formed thereon. 上記電荷注入層を形成する工程が、電荷注入材料を含有する溶液又は分散液を、ドレイン電極の表面に印刷した後、焼成を行う工程である、請求項１に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。   The method for producing an organic thin film transistor according to claim 1, wherein the step of forming the charge injection layer is a step of firing after printing a solution or dispersion containing the charge injection material on the surface of the drain electrode. 上記電荷注入層を形成する工程が、インクジェット法により電荷注入層を形成する工程を含む工程である、請求項１又は２に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。   The method for producing an organic thin film transistor according to claim 1 or 2, wherein the step of forming the charge injection layer includes a step of forming the charge injection layer by an inkjet method. 電荷注入層が、金属酸化物である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。   The method for producing an organic thin film transistor according to any one of claims 1 to 3, wherein the charge injection layer is a metal oxide. 金属酸化物が、モリブデン酸化物又はタングステン酸化物のいずれかである、請求項４に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。   The manufacturing method of the organic thin-film transistor of Claim 4 whose metal oxide is either molybdenum oxide or tungsten oxide. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の製造方法により得られる有機薄膜トランジスタ。   The organic thin-film transistor obtained by the manufacturing method as described in any one of Claims 1 thru | or 5.

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