KR101204338B1 - Organic thin film transistor and method of forming the same - Google Patents

Organic thin film transistor and method of forming the same Download PDF

Info

Publication number
KR101204338B1
KR101204338B1 KR1020090027376A KR20090027376A KR101204338B1 KR 101204338 B1 KR101204338 B1 KR 101204338B1 KR 1020090027376 A KR1020090027376 A KR 1020090027376A KR 20090027376 A KR20090027376 A KR 20090027376A KR 101204338 B1 KR101204338 B1 KR 101204338B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
poly
thin film
block copolymer
organic thin
film transistor
Prior art date
Application number
KR1020090027376A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100066285A (en
Inventor
노용영
강석주
구재본
유인규
백강준
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US12/498,910 priority Critical patent/US20100140596A1/en
Publication of KR20100066285A publication Critical patent/KR20100066285A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101204338B1 publication Critical patent/KR101204338B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
    • H10K10/471—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising only organic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]

Abstract

유기 박막 트랜지스터 및 이의 제조 방법을 제공한다. 이 유기 박막 트랜지스터에서는 고유전율의 친수성 고분자와 저유전율의 소수성 고분자를 동시에 포함하는 이중 블록 공중합체가 라멜라 구조로 유기 절연막으로 사용되므로, 박막을 구현할 수 있어 문턱전압과 구동전압을 동시에 낮출 수 있다. 또한 이의 제조 방법에서는, 한번의 스핀 코팅에 의해 두가지 물성이 다른 고분자 절연막을 형성할 수 있으므로 공정을 단순화할 수 있다. An organic thin film transistor and a method of manufacturing the same are provided. In this organic thin film transistor, since a double block copolymer including a high dielectric constant hydrophilic polymer and a low dielectric constant hydrophobic polymer is used as an organic insulating layer in a lamellar structure, a thin film can be realized, thereby reducing the threshold voltage and the driving voltage simultaneously. In addition, in the production method thereof, since the polymer insulating film having two physical properties different from each other by one spin coating, the process can be simplified.

이중 블록 공중합체, 유기 박막 트랜지스터 Double block copolymer, organic thin film transistor

Description

유기 박막 트랜지스터 및 이의 제조 방법{Organic thin film transistor and method of forming the same}Organic thin film transistor and method of manufacturing the same {Organic thin film transistor and method of forming the same}

본 발명은 유기 박막 트랜지스터 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an organic thin film transistor and a method of manufacturing the same.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-F-052-01, 과제명: 개별물품 단위 응용을 위한 차세대 RFID 기술 개발]The present invention is derived from the research conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Communication Research and Development. [Task management number: 2008-F-052-01] Technology development]

유기박막 트랜지스터(OTFT) 는 저온의 용액공정으로 제조가 가능하여 전자종이나 플렉서블 디스플레이 구동장치의 구동소자나 개별물품단위 인식용 저가형 RFID (Radio frequency identification) 태그의 회로등 고분자 기판 위에 다양한 플렉서블 전자소자에 적용될 수 있는 가능성으로 인해 활발한 연구가 이루어지고 있다. 특히 용액 상태로 공정이 가능한 고분자 반도체 재료와 절연체 재료는 향후 연속공정 (roll-to-roll)에 적용 가능하여 트랜지스터의 제조 비용을 획기적으로 낮출 수 있기 때문에 높은 상업적인 장점을 보유하고 있다. 이중 용액공정이 가능한 고분자 절연체 재료는 다른 재료에 비해 소재 자체의 낮은 유전율에도 불구하고 용액공정의 장점으로 인해 최근 활발히 연구되고 있다. 그러나 낮은 유전율을 지닌 고분자 재료를 게이트 절연막으로 사용할 경우 같은 두께를 사용하는 다른 재료에 비해 트랜지스터의 구동전압이나 문턱전압이 상대적으로 높아서 트랜지스터 구동에 높은 소비전력이 필요하며, 구동시 발생하는 높은 열로 인해서 트랜지스터의 수명을 단축시킬 수 있다. 이에 따라 유전율이 높은 고분자 절연체를 게이트 절연막으로 사용하거나 유전율이 높은 무기물 고유전체를 나노입자 형태로 만들고 이를 고분자 유전체와 혼합하여 높은 유전율을 얻고자하는 연구가 활발이 진행되어 왔다. 하지만 최근에 이러한 고유전율 고분자를 게이트 절연막으로 사용할 경우 많은 쌍극자(dipole)가 절연막 내에 존재하며 반도체와 절연체 계면에 랜덤하게 정렬된 이러한 쌍극자들이 인접한 반도체 고분자 박막내의 전하 이동에 나쁜 영향을 주어서 트랜지스터의 성능이 오히려 저하된다. 따라서 이러한 문제점으로 인해 고분자 절연막을 사용하되 낮은 구동전압과 높은 전하 이동도를 동시에 달성하는 유기박막트랜지스터를 제작하는 것이 현실적으로 매우 어렵다. The organic thin film transistor (OTFT) can be manufactured by a low temperature solution process, and various flexible electronic devices on a polymer substrate, such as a driving device of an electronic species or a flexible display driving device, or a circuit of a low-cost RFID (RFID) tag for recognizing individual item units. Due to the possibility to be applied to the research is being actively conducted. In particular, the polymer semiconductor material and the insulator material which can be processed in a solution state have high commercial advantages because they can be applied to a roll-to-roll in the future, which can drastically lower the manufacturing cost of transistors. Polymeric insulator materials capable of dual solution processing have been actively studied recently due to the advantages of the solution process despite the low dielectric constant of the material itself compared to other materials. However, when the polymer material with low dielectric constant is used as the gate insulating film, the driving voltage or threshold voltage of the transistor is relatively higher than that of other materials using the same thickness, and thus high power consumption is required for driving the transistor. The lifetime of the transistor can be shortened. Accordingly, studies have been actively conducted to obtain a high dielectric constant by using a high dielectric constant polymer insulator as a gate insulating film or by forming a high dielectric constant high dielectric constant into nanoparticles and mixing it with a polymer dielectric. However, recently, when a high dielectric constant polymer is used as a gate insulating film, many dipoles exist in the insulating film, and the dipoles randomly aligned at the interface between the semiconductor and the insulator adversely affect the charge transfer in the adjacent semiconductor polymer thin film. This is rather degraded. Therefore, due to these problems, it is very difficult to fabricate an organic thin film transistor that uses a polymer insulating film but simultaneously achieves a low driving voltage and high charge mobility.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 구동전압과 문턱 전압을 낮출 수 있는 유기 박막 트랜지스터를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic thin film transistor capable of lowering a driving voltage and a threshold voltage.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 공정을 단순화할 수 있는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법을 제공하는데 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an organic thin film transistor that can simplify the process.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 박막 트랜지스터는, 기판; 상기 기판 상의 유기 절연막; 상기 유기절연막에 인접한 게이트 전극; 상기 유기 절연막을 사이에 두고 상기 게이트 전극과 대칭되는 활성층; 및 상기 게이트 전극의 양측에 위치하며 상기 활성층과 접하는 소오스/드레인 전극을 포함하되, 상기 유기 절연막은 라멜라(lamella) 구조를 형성하는 이중 블록 공중합체(diblock copolymer)를 포함한다. An organic thin film transistor according to the present invention for achieving the above object is a substrate; An organic insulating film on the substrate; A gate electrode adjacent to the organic insulating film; An active layer symmetrical with the gate electrode with the organic insulating layer therebetween; And a source / drain electrode positioned at both sides of the gate electrode and in contact with the active layer, wherein the organic insulating layer includes a diblock copolymer forming a lamella structure.

상기 이중 블록 공중합체는 바람직하게는 고유전율의 친수성 고분자와 저유전율의 소수성 고분자를 포함한다. 상기 친수성 고분자는 구체적으로 폴리(2-비닐 피리딘) 또는 폴리(4-비닐 피리딘), 폴리(4-비닐 페놀){poly (4-vinyl phenol)},폴리비닐 피리딘(polyvinyl pyridine), 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile), 폴리클로로프렌(Polychloroprene), 폴리(비닐디렌 플로라이드){Poly(vinylidene fluoride)}, 및 폴리(비닐리덴 클로라이드){ Poly(vinylidene chloride)}를 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 상기 소수성 고분자는 폴리부타디 엔(Polybutadiene), 폴리스티렌(Polystyrene), 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene), 폴리(메틸 메타크릴레이트){Poly(methyl methacrylate)}, 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(Polychlorotrifluoroethylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene), 사이톱(CYTOPTM), 및 폴리프로필렌-코-부텐(Polypropylene-co-butene)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 상기 친수성 고분자가 상기 이중 블록 공중합체에서 차지하는 부피분율은 0.35~0.65이다. The double block copolymer preferably includes a high dielectric constant hydrophilic polymer and a low dielectric constant hydrophobic polymer. The hydrophilic polymer is specifically poly (2-vinyl pyridine) or poly (4-vinyl pyridine), poly (4-vinyl phenol)}, polyvinyl pyridine, polyacrylo At least one selected from the group consisting of polyacrylonitrile, polychloroprene, poly (vinylidene fluoride) {Poly (vinylidene fluoride)}, and poly (vinylidene chloride) {poly (vinylidene chloride)} Can be. The hydrophobic polymer is polybutadiene, polystyrene, polyisobutylene, poly (methyl methacrylate), polycarbonate, polychlorotrifluoro Including polychlorotrifluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, cytop ™ , and polypropylene-co-butene It may be at least one selected from the group. The volume fraction of the hydrophilic polymer in the double block copolymer is 0.35 to 0.65.

상기 활성층은 실리콘 단결정, 게르마늄 단결정, 폴리(9, 9-디옥틸퓨오렌-코-바이티오펜){poly(9,9-dioctylfuorene-co-bithiophene)}, 폴리(3-헥실티오펜){poly(3-hexylthiophene)}, 폴리티오펜 (polythiophene), 싸이아노 티오펜 (thieno thiophene) , 트리이소프로필실릴 펜타센 (triisopropylsilyl pentacene), 펜타센 프리커서 (pentacene precursor) , 알파-6-티오펜, 폴리 플루오렌 (polyfluorene), 펜타센 (pentacene), 테트라센 (tetracene), 안트라센 (anthracene), 페릴렌 (perylene) , 루브렌 (rubrene), 코로렌 (coronene) , 페닐렌 테트라카르복실릭디이미드 (perylene tetracarboxylic diimide) , 폴리파라페닐렌 비닐렌 , 폴리티오펜비닐렌 , 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 , 금속을 함유하거나 함유하지 않는 프탈로시아닌, 및 나프탈렌 테트라 카르복시산 디이미드를 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나 또는 이의 유도체일 수 있다. The active layer is silicon single crystal, germanium single crystal, poly (9,9-dioctylfuorene- co -bithiophene) {poly (9,9-dioctylfuorene- co- bithiophene)}, poly (3-hexylthiophene) {poly (3-hexylthiophene)}, polythiophene, thieno thiophene, triisopropylsilyl pentacene, pentacene precursor, alpha-6-thiophene, Polyfluorene, pentacene, tetracene, anthracene, anthracene, perylene, rubrene, coronene, phenylene tetracarboxylic diimide (perylene tetracarboxylic diimide), polyparaphenylene vinylene, polythiophenevinylene, oligothiophene of alpha-5-thiophene, phthalocyanine with or without metal, and naphthalene tetracarboxylic diimide At least one or derivative thereof selected Can be.

상기 게이트 전극과 소오스/드레인 전극은 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 인듐틴 산화물(ITO), PEDOT:PSS (polyethylenedioxythiophene:polystyrene sulfonate), 폴리 피롤 (polypyrrole), 및 폴리아닐린 (polyaniline)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. The gate electrode and the source / drain electrode are gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), nickel (Ni), indium tin oxide (ITO), PEDOT: PSS (polyethylenedioxythiophene: polystyrene sulfonate), polypyrrole ), And at least one selected from the group consisting of polyaniline.

상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법은, 기판 상에 이중 블록 공중합체를 포함하는 용액을 코팅하는 단계; 상기 기판을 열처리하여 상기 기판 상에 라멜라 구조의 이중 블록 공중합체를 포함하는 유기 절연막을 형성하는 단계; 상기 유기절연막에 인접한 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 유기 절연막을 사이에 두고 상기 게이트 전극과 대칭되는 활성층을 형성하는 단계; 및 상기 게이트 전극의 양측에 위치하며 상기 활성층과 접하는 소오스/드레인 전극을 형성하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic thin film transistor, the method comprising: coating a solution including a double block copolymer on a substrate; Heat treating the substrate to form an organic insulating layer including a double block copolymer having a lamellar structure on the substrate; Forming a gate electrode adjacent to the organic insulating film; Forming an active layer symmetrical with the gate electrode with the organic insulating layer interposed therebetween; And forming source / drain electrodes positioned at both sides of the gate electrode and in contact with the active layer.

상기 이중 블록 공중합체를 포함하는 용액은 고유전율의 친수성 고분자와 블록과 저유전율의 소수성 고분자를 용매에 녹임으로써 제조될 수 있다. The solution containing the double block copolymer may be prepared by dissolving a high dielectric constant hydrophilic polymer, a block, and a low dielectric constant hydrophobic polymer in a solvent.

상기 용매는 바람직하게는 유기용매이다. 일 예에 따르면, 상기 유기용매는 PGMEA(Propylene Glycol Meathyl Ether Acetate)이다. The solvent is preferably an organic solvent. According to one example, the organic solvent is Propylene Glycol Meathyl Ether Acetate (PGMEA).

상기 친수성 고분자와 상기 소수성 고분자는 바람직하게는 상기 용매에 2 중량%~10 중량%로 용해될 수 있다. The hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer may be dissolved in the solvent at 2 wt% to 10 wt%.

상기 기판을 열처리하는 단계는, 상기 이중 블록 공중합체의 유리전이온도(Tg) 이상 분해온도(decomposition temperatures, Td) 미만의 온도에서 진행될 수 있다. 또는 상기 기판을 열처리하는 단계는, 상기 이중 블록 공중합체의 유리전이온도(Tg) 이하의 온도에서 상기 용매의 증기를 포함하는 분위기 하에서 진행될 수 있다. The heat treatment of the substrate may be performed at a temperature below the glass transition temperature (Tg) or higher than the decomposition temperatures (Td) of the double block copolymer. Alternatively, the heat treatment of the substrate may be performed under an atmosphere including the vapor of the solvent at a temperature below the glass transition temperature (Tg) of the double block copolymer.

상기 기판을 열처리하는 단계는, 상기 용매를 증발시키고 상기 이중 블록 공중합체가 라멜라 구조를 형성하게 만드는 것을 포함한다. The heat treatment of the substrate includes evaporating the solvent and causing the double block copolymer to form a lamellar structure.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터는 고유전율의 친수성 고분자와 저유전율의 소수성 고분자를 동시에 포함하는 이중 블록 공중합체가 라멜라 구조로 유기 절연막으로 사용되므로, 박막을 구현할 수 있어 문턱전압과 구동전압을 낮출 수 있다. In the organic thin film transistor according to an embodiment of the present invention, since a double block copolymer including a high dielectric constant hydrophilic polymer and a low dielectric constant hydrophobic polymer is used as an organic insulating layer in a lamellar structure, a thin film can be implemented, and thus a threshold voltage and driving Can lower the voltage.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법에서는, 한번의 스핀 코팅에 의해 두가지 물성이 다른 고분자 절연막을 형성할 수 있으므로 공정을 단순화할 수 있다. In addition, in the method of manufacturing the organic thin film transistor according to another embodiment of the present invention, since the polymer insulating film having two physical properties different from each other by one spin coating, the process can be simplified.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It is not.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of an organic thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판(10) 상에 두개의 소오스/드레인 전극들(20)이 서로 이격되어 배치된다. 활성층(30)이 상기 소오스/드레인 전극들(20) 사이에 노출된 상기 기판(10)과 상기 소오스/드레인 전극들(20)을 덮는다. 상기 활성층(30)은 유기절연막(40)으로 덮이고, 상기 소오스/드레인 전극들(20) 사이에서 상기 유기절연막(40) 상에 게이트 전극(50)이 배치되어 하나의 유기 박막 트랜지스터를 구성한다. Referring to FIG. 1, two source / drain electrodes 20 are spaced apart from each other on the substrate 10. An active layer 30 covers the substrate 10 and the source / drain electrodes 20 exposed between the source / drain electrodes 20. The active layer 30 is covered with an organic insulating layer 40, and a gate electrode 50 is disposed on the organic insulating layer 40 between the source / drain electrodes 20 to form one organic thin film transistor.

상기 활성층(30)은 실리콘 단결정, 게르마늄 단결정, 폴리(9, 9-디옥틸퓨오렌-코-바이티오펜){poly(9,9-dioctylfuorene-co-bithiophene)}, 폴리(3-헥실티오펜){poly(3-hexylthiophene)}, 폴리티오펜 (polythiophene), 싸이아노 티오펜 (thieno thiophene) , 트리이소프로필실릴 펜타센 (triisopropylsilyl pentacene), 펜타센 프리커서 (pentacene precursor) , 알파-6-티오펜, 폴리 플루오렌 (polyfluorene), 펜타센 (pentacene), 테트라센 (tetracene), 안트라센 (anthracene), 페릴렌 (perylene) , 루브렌 (rubrene), 코로렌 (coronene) , 페닐렌 테트라카르복실릭디이미드 (perylene tetracarboxylic diimide) , 폴리파라페닐렌 비닐렌 , 폴리티오펜비닐렌 , 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 , 금속을 함유하거나 함유하지 않는 프탈로시아닌, 및 나프탈렌 테트라 카르복시산 디이미드를 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나 또는 이의 유도체일 수 있다. The active layer 30 may be formed of silicon single crystal, germanium single crystal, poly (9,9-dioctylfuorene- co -bithiophene) {poly (9,9-dioctylfuorene- co- bithiophene)}, poly (3-hexylthiophene) ) {poly (3-hexylthiophene)}, polythiophene, thieno thiophene, triisopropylsilyl pentacene, pentacene precursor, alpha-6- Thiophene, polyfluorene, pentacene, tetracene, anthracene, anthracene, perylene, rubrene, coronene, phenylene tetracarboxyl Perylene tetracarboxylic diimide, polyparaphenylene vinylene, polythiophenevinylene, oligothiophene of alpha-5-thiophene, phthalocyanine with or without metal, and naphthalene tetracarboxylic diimide At least one selected from the group or derivatives thereof Lt; / RTI >

상기 게이트 전극(50)과 소오스/드레인 전극(20)은 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 인듐틴 산화물(ITO), PEDOT:PSS (polyethylenedioxythiophene:polystyrene sulfonate), 폴리 피롤 (polypyrrole), 및 폴리아닐린 (polyaniline)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있 다. 상기 기판(10)은 n-형이나 p-형으로 도핑된 실리콘 웨이퍼이나, 폴리에테르술폰 (polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드 (polyetherimide), 폴리이미드 (polyimide), 폴리에틸렌 테레프탈레이드 (polyethyeleneterepthalate) 로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나의 물질의 막과 인듐틴옥사이드 (indium tin oxide)가 코팅된 유기기판일 수 있다. The gate electrode 50 and the source / drain electrode 20 may include gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), nickel (Ni), indium tin oxide (ITO), and PEDOT: PSS (polyethylenedioxythiophene: polystyrene sulfonate). ), Polypyrrole, and polyaniline. The substrate 10 is a silicon wafer doped with n-type or p-type, but polyethersulphone, polyacrylate, polyetherimide, polyimide, polyethylene terephthal It may be an organic substrate coated with a film of one material selected from the group consisting of polyethyeleneterepthalate and indium tin oxide.

상기 유기 절연막(40)은 이중 블록 공중합체를 포함한다. 이를 도 2a와 도 2b를 참조하여 설명하기로 한다. 도 2a는 본 발명의 일 예에 따른 이중 블록 공중합체의 개념도이다. 도 2b는 본 발명의 일 예에 따라 이중 블록 공중합체들이 라멜라 구조를 형성하는 모습을 개략적으로 나타낸다. The organic insulating layer 40 includes a double block copolymer. This will be described with reference to FIGS. 2A and 2B. 2A is a conceptual diagram of a double block copolymer according to an embodiment of the present invention. Figure 2b schematically shows how the double block copolymers form a lamellar structure in accordance with an example of the present invention.

상기 이중 블록 공중합체는 도 2a에서처럼, 고유전율의 친수성 고분자와 저유전율의 소수성 고분자가 공중합된 형태를 가질 수 있다. 상기 친수성 고분자의 유전율(ε)은 바람직하게는 4 이상이며, 예를 들면 4~12.2이다. 상기 소수성 고분자의 유전율(ε)은 바람직하게는 3.2 이하이며, 예를 들면 2.1~3.2이다. 상기 친수성 고분자로는, 유전율(ε)과 같이 나타내면, 폴리(4-비닐 페놀){poly (4-vinyl phenol)}(ε=4.5), 폴리비닐 피리딘(polyvinyl pyridine)(ε=4), 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile)(ε=5.5), 폴리클로로프렌(Polychloroprene)(ε=6.6), 폴리(비닐디렌 플로라이드){Poly(vinylidene fluoride)}(ε=12.2), 및 폴리(비닐리덴 클로라이드){Poly(vinylidene chloride)}(ε=4.6)를 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 상기 소수성 고분자는 폴리부타디엔(Polybutadiene)(ε=2.5), 폴리스티렌(Polystyrene)(ε=2.6), 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene)(ε =2.2), 폴리(메틸 메타크릴레이트){Poly(methyl methacrylate)}(ε=3.2), 폴리카보네이트(Polycarbonate)(ε=2.9), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(Polychlorotrifluoroethylene)(ε=2.65), 폴리에틸렌(Polyethylene)(ε=2.3), 폴리프로필렌(Polypropylene)(ε=2.3), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene)(ε=2.1), 사이톱(CYTOPTM)(ε=2.1), 및 폴리프로필렌-코-부텐(Polypropylene-co-butene)(ε=2.3)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 상기 친수성 고분자가 상기 이중 블록 공중합체에서 차지하는 부피분율은 0.35~0.65이다. 상기 이중 블록 공중합체는 상기 유기 절연막(40) 내에서 도 2b에서처럼 라멜라 구조를 형성한다. The double block copolymer may have a form in which a high dielectric constant hydrophilic polymer and a low dielectric constant hydrophobic polymer are copolymerized. Preferably the dielectric constant (epsilon) of the said hydrophilic polymer is four or more, for example, 4-12.2. The dielectric constant? Of the hydrophobic polymer is preferably 3.2 or less, for example, 2.1 to 3.2. As the hydrophilic polymer, poly (4-vinyl phenol)} (ε = 4.5), polyvinyl pyridine (ε = 4), poly Polyacrylonitrile (ε = 5.5), Polychloroprene (ε = 6.6), Poly (vinylidene fluoride) {Polylidene fluoride} (ε = 12.2), and poly (vinylidene chloride) It may be at least one selected from the group containing {Poly (vinylidene chloride)} (ε = 4.6). The hydrophobic polymer is polybutadiene (Polybutadiene) (ε = 2.5), Polystyrene (ε = 2.6), Polyisobutylene (ε = 2.2), Poly (methyl methacrylate) {Poly (methyl methacrylate) )} (ε = 3.2), Polycarbonate (ε = 2.9), Polychlorotrifluoroethylene (ε = 2.65), Polyethylene (ε = 2.3), Polypropylene ( ε = 2.3), Polytetrafluoroethylene (ε = 2.1), Cytop ™ (ε = 2.1), and Polypropylene-co-butene (ε = 2.3) It may be at least one selected from the group containing. The volume fraction of the hydrophilic polymer in the double block copolymer is 0.35 to 0.65. The double block copolymer forms a lamellar structure in the organic insulating layer 40 as shown in FIG. 2B.

도 1의 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법을 도 1을 참조하여 설명하기로 한다. 먼저, 기판(10) 상에 두개의 서로 이격된 소오스/드레인 전극들(20)을 형성한다. 상기 소오스/드레인 전극들(20)은 증착, 포토리소그라피 공정, 및 식각 공정으로 형성될 수 있다. 또는 상기 소오스/드레인 전극들(20)은 전도성 잉크의 잉크젯 프린팅을 통해서 형성될 수 있다. 상기 소오스/드레인 전극들(20)을 형성한 후에, 활성층(30)을 형성한다. 상기 활성층(30)은 고분자물질의 스핀코팅이나, 잉크젯 프린팅, 또는 유기 단분자 물질의 고진공 진공 증착과 같은 공정을 통해 형성될 수 있다. 상기 활성층(30)이 형성된 상기 기판(10) 상에 이중 블록 공중합체를 포함하는 용액을 스핀코팅한다. 상기 이중 블록 공중합체를 포함하는 용액은 고유전율의 친수성 고분자와 저유전율의 소수성 고분자를 용매에 용해시킴으로써 제조될 수 있 다. 이때 상기 친수성 고분자와 상기 소수성 고분자는 바람직하게는 상기 용매에 2 중량%~10 중량%로 용해될 수 있다. 상기 용매로는 바람직하게는 유기용매가 사용될 수 있으며, 예를 들면 PGMEA(Propylene Glycol Meathyl Ether Acetate)가 사용될 수 있다. 고유전율의 상기 친수성 고분자와 저유전율의 상기 소수성 고분자를 용매에 용해시킴으로써 이중블록 공중합체를 포함하는 용액이 형성되며, 상기 친수성 고분자는 상기 이중블록 공중합체에서 0.35~0.65의 부피분율로 존재한다. 즉, 상기 용매에 첨가되는 고분자들의 전체 부피에서 상기 친수성 고분자의 부피가 0.35~0.65가 되도록 첨가될 수 있다. 상기 용액을 상기 활성층(30) 상에 스핀코팅한다. 상기 스핀코팅은 2000~4000rpm의 속도로 진행될 수 있다. 이 경우, 상기 용액 내에서 상기 이중 블록 공중합체 내의 두 블록이 상호 척력에 의해서 서로를 밀어내려는 특성과 서로간의 계면 면적을 최소화하려는 특성을 나타내기 때문에, 도 2b에서처럼 친수성끼리 마주하거나 소수성끼리 마주하여 라멜라 구조를 형성할 수 있다. 이는 상기 용액이 코팅되는, 즉 상기 용액이 접하는 막의 표면의 성질에 따라 달라질 수 있다. 즉, 상기 용액이 코팅되는 막의 표면이 소수성일 경우, 상기 라멜라 구조에서 소수성기가 바깥쪽에 친수성기가 안쪽으로 위치할 수 있다. 만약 상기 용액이 코팅되는 막의 표면이 친수성일 경우, 반대로 상기 라멜라 구조에서 친수성기가 바깥쪽에, 그리고 소수성기가 안쪽에 위치할 수 있다. 그러나 용액제조와 스핀코팅만으로는 완벽한 라멜라 구조를 형성하기 어렵다. 완벽한 라멜라 구조를 형성하고, 상기 용액 내의 필요없는 용매를 제거하기 위하여 열처리 공정을 실시한다. 상기 열처리 공정은 상기 이중 블록 공중합체의 유리전이온도(Tg) 이상 분 해온도(decomposition temperatures, Td) 미만의 온도에서 진행될 수 있다. 상기 열처리 공정은 12~36시간 동안, 핫 플레이트나 진공 오븐 내에서 진행될 수 있다. 또는 상기 열처리 공정은, 상기 이중 블록 공중합체의 유리전이온도(Tg) 이하의 온도에서 상기 용매의 증기를 포함하는 분위기 하에서 진행될 수 있다. 예를 들면, 상기 열처리 공정은 약 90~110℃의 온도에서 진행될 수 있다. 이로써, 상기 유기 절연막(40)을 형성할 수 있다. 그리고 상기 유기 절연막(40) 상에 게이트 전극(50)을 상기 소오스/드레인 전극들(20)과 같은 방법으로 형성할 수 있다. 이로써 상기 유기 박막 트랜지스터를 제조할 수 있다. A method of manufacturing the organic thin film transistor of FIG. 1 will be described with reference to FIG. 1. First, two source / drain electrodes 20 spaced apart from each other are formed on the substrate 10. The source / drain electrodes 20 may be formed by a deposition, a photolithography process, and an etching process. Alternatively, the source / drain electrodes 20 may be formed through inkjet printing of conductive ink. After forming the source / drain electrodes 20, the active layer 30 is formed. The active layer 30 may be formed through a process such as spin coating of a polymer material, inkjet printing, or high vacuum vacuum deposition of an organic monomolecular material. Spin coating a solution including a double block copolymer on the substrate 10 on which the active layer 30 is formed. The solution containing the double block copolymer may be prepared by dissolving a high dielectric constant hydrophilic polymer and a low dielectric constant hydrophobic polymer in a solvent. In this case, the hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer may be dissolved in the solvent at 2 wt% to 10 wt%. As the solvent, preferably, an organic solvent may be used. For example, PGMEA (Propylene Glycol Meathyl Ether Acetate) may be used. By dissolving the hydrophilic polymer of high dielectric constant and the hydrophobic polymer of low dielectric constant in a solvent to form a solution comprising a diblock copolymer, the hydrophilic polymer is present in a volume fraction of 0.35 ~ 0.65 in the biblock copolymer. That is, the total volume of the polymers added to the solvent may be added so that the volume of the hydrophilic polymer is 0.35 ~ 0.65. The solution is spin coated on the active layer 30. The spin coating may be performed at a speed of 2000 to 4000 rpm. In this case, since the two blocks in the double block copolymer in the solution are intended to push each other by mutual repulsion and to minimize the interface area between each other, as shown in FIG. Lamellar structures can be formed. This may vary depending on the nature of the surface of the membrane on which the solution is coated, ie the solution is in contact. That is, when the surface of the membrane is coated with the solution is hydrophobic, the hydrophilic group in the lamellar structure may be located in the hydrophilic group to the outside. If the surface of the membrane to which the solution is coated is hydrophilic, on the contrary, in the lamellar structure, hydrophilic groups may be located outward and hydrophobic groups may be located inward. However, solution preparation and spin coating alone do not form a perfect lamellar structure. A heat treatment process is performed to form a complete lamellar structure and to remove unnecessary solvents in the solution. The heat treatment process may be performed at a temperature below the glass transition temperature (Tg) or more than the decomposition temperatures (Td) of the double block copolymer. The heat treatment process may be performed in a hot plate or a vacuum oven for 12 to 36 hours. Alternatively, the heat treatment process may be performed in an atmosphere including the vapor of the solvent at a temperature below the glass transition temperature (Tg) of the double block copolymer. For example, the heat treatment process may be performed at a temperature of about 90 ~ 110 ℃. As a result, the organic insulating layer 40 can be formed. The gate electrode 50 may be formed on the organic insulating layer 40 in the same manner as the source / drain electrodes 20. As a result, the organic thin film transistor may be manufactured.

본 발명에 따른 유기 절연막은 도 3과 도 4와 같은 유기 박막 트랜지스터의 구조에도 적용할 수 있다. The organic insulating film according to the present invention can be applied to the structure of the organic thin film transistors as shown in FIGS. 3 and 4.

도 3을 참조하면, 기판(10) 상에 게이트 전극(50)이 배치되고, 상기 게이트 전극(50) 상에 유기절연막(40)과 활성층(30)이 차례로 적층된다. 그리고 상기 게이트 전극(50)의 양측으로 상기 활성층(30) 상에 서로 이격된 두개의 소오스/드레인 전극들(20)이 배치되어 하나의 유기 박막 트랜지스터를 구성한다. Referring to FIG. 3, a gate electrode 50 is disposed on a substrate 10, and an organic insulating layer 40 and an active layer 30 are sequentially stacked on the gate electrode 50. In addition, two source / drain electrodes 20 spaced apart from each other on the active layer 30 are disposed on both sides of the gate electrode 50 to form one organic thin film transistor.

또는 도 4를 참조하면, 기판(10) 상에 게이트 전극(50)이 배치되고, 상기 게이트 전극(50) 상에 게이트 절연막(40)이 배치된다. 상기 게이트 전극(50)의 양측으로 상기 게이트 절연막(40) 상에 서로 이격된 두개의 소오스/드레인 전극들(20)이 배치된다. 그리고 적어도 상기 소오스/드레인 전극들(20) 사이에 노출된 상기 게이트 절연막(40)을 활성층(30)이 덮는다. 4, the gate electrode 50 is disposed on the substrate 10, and the gate insulating layer 40 is disposed on the gate electrode 50. Two source / drain electrodes 20 spaced apart from each other are disposed on the gate insulating layer 40 on both sides of the gate electrode 50. The active layer 30 covers the gate insulating layer 40 exposed between at least the source / drain electrodes 20.

도 3과 도 4와 같이, 다양한 구조의 유기 박막 트랜지스터에서 전극들(50, 20)과 막들(40, 30)의 배치는 달라질 수 있으나, 상기 전극들(50, 20)과 상기 막들(40, 30)의 종류 및 형성 방법은 도 1을 참조하여 설명한 것들과 동일할 수 있다. 3 and 4, in the organic thin film transistor having various structures, arrangements of the electrodes 50 and 20 and the films 40 and 30 may be different, but the electrodes 50 and 20 and the films 40 and 40 may be different. The type and formation method of 30 may be the same as those described with reference to FIG. 1.

<실시예 1: 유기 절연막의 제조>Example 1 Fabrication of Organic Insulating Film

고유전율의 친수성 블록 고분자로 폴리(2-비닐 피리딘)과, 저유전율의 소수성 블록 고분자로 폴리스티렌을 각각 0.5:0.5의 부피비로 PGMEA에 첨가하여 용해시켜 이중블록 공중합체를 포함하는 용액을 제조하였다. 각 블록 고분자의 수평균 분자량이 약 78,000g/gmol이었고, 상기 용액의 농도는 약 4 중량 %이었다. 기판 상에 상기 용액을 2500rpm의 속도로 스핀코팅하였다. 그리고 약 180℃의 온도에서 12 시간동안 고진공 상태의 진공 오븐 안에서 열처리하여 유기절연막을 형성하였다. 도 5a는 본 실시예에 따라 제작된 폴리(2-비닐 피리딘)-폴리스티렌 이중 블록 공중합체를 포함하는 유기절연막의 상부 평면을 광학현미경으로 촬영한 사진이다. 도 5b는 본 실시예에 따라 제작된 폴리(2-비닐 피리딘)-폴리스티렌 이중 블록 공중합체를 포함하는 유기절연막의 상부 평면을 AFM(atomic force microscope)으로 촬영한 사진이다. 도 5b의 사진 옆의 숫자의 단위는 ㎛이다. 도 5a와 도 5b를 살펴보면, 상기 유기 절연막의 상부 평면에는 한가지 종류의 고분자만이 균일하게 분포됨을 알 수 있다. 즉, 상기 이중 블록 공중합체를 구성하는 두개의 블록 중 하나인 폴리스티렌 만이 상기 유기 절연막의 상부 표면에 노출되어 있음을 알 수 있다. 도 6은 본 실시예에 따라 제작된 폴리(2-비닐 피리딘)-폴리스티렌 이중 블록 공중합체의 유기절연막의 단면을 SEM(scanning electron microscope)으로 촬영한 사진이다. 도 6을 참조하면, 유기 절연막의 중심부분에는 PVP{폴리(2-비닐 피리딘)}가 존재하고, 상기 유기 절연막의 하부면과 상부면 쪽에는 PS(폴리스티렌)가 위치하여 라멜라 구조의 형성이 잘 이뤄졌음을 알 수 있다. Poly (2-vinyl pyridine) as the high dielectric constant hydrophilic block polymer and polystyrene as the low dielectric constant hydrophobic block polymer were added to PGMEA in a volume ratio of 0.5: 0.5, respectively, to prepare a solution including a diblock copolymer. The number average molecular weight of each block polymer was about 78,000 g / gmol and the concentration of the solution was about 4 weight%. The solution was spin coated onto the substrate at a speed of 2500 rpm. Then, the organic insulating film was formed by heat treatment in a high vacuum vacuum oven at a temperature of about 180 ° C. for 12 hours. FIG. 5A is a photograph taken by an optical microscope of an upper plane of an organic insulating film including a poly (2-vinyl pyridine) -polystyrene double block copolymer prepared according to the present embodiment. FIG. 5B is a photograph taken by an AFM (atomic force microscope) of an upper plane of an organic insulating film including a poly (2-vinyl pyridine) -polystyrene double block copolymer prepared according to the present embodiment. The unit of the number next to the photograph of FIG. 5B is micrometer. 5A and 5B, it can be seen that only one type of polymer is uniformly distributed in the upper plane of the organic insulating layer. That is, it can be seen that only one of two blocks constituting the double block copolymer is exposed to the upper surface of the organic insulating layer. FIG. 6 is a photograph taken with a scanning electron microscope (SEM) of a cross section of an organic insulating film of a poly (2-vinyl pyridine) -polystyrene double block copolymer prepared according to the present embodiment. Referring to FIG. 6, PVP {poly (2-vinyl pyridine)} is present in the central portion of the organic insulating layer, and PS (polystyrene) is disposed on the lower and upper surfaces of the organic insulating layer to form a lamellar structure. You can see that this is done.

<실시예 2><Example 2>

도 1과 같은 구조의 유기 박막 트랜지스터를 형성하였다. 이때, 기판으로 유리를 사용하였고, 소오스/드레인 전극으로는 금을, 활성층으로는 펜타센, 그리고 게이트 전극으로는 알루미늄을 이용하여 형성하였다. 유기절연막은 실시예 1과 동일하게 형성하였다. 이러한 유기 박막 트랜지스터에서 게이트 전극에 0V~-10V를 인가하면서, 소오스/드레인 전극에 전압(VDS), 0V~-10V를 인가하면서 출력되는 전류(IDS)를 측정하여 도 7에 그래프로 나타내었다. 도 7을 살펴보면, 정상적으로 작동되는 우수한 성능의 유기 박막 트랜지스터를 구현하였음을 알 수 있다. An organic thin film transistor having a structure as shown in FIG. 1 was formed. In this case, glass was used as a substrate, and gold was formed as a source / drain electrode, pentacene as an active layer, and aluminum was used as a gate electrode. The organic insulating film was formed in the same manner as in Example 1. In the organic thin film transistor, while applying 0V to -10V to the gate electrode, the output current (I DS ) while measuring the voltage (V DS ), 0V ~ -10V to the source / drain electrode is measured and shown in the graph in FIG. It was. Referring to FIG. 7, it can be seen that an organic thin film transistor having a high performance which is normally operated is implemented.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of an organic thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2a는 본 발명의 일 예에 따른 이중 블록 공중합체의 개념도이다. 2A is a conceptual diagram of a double block copolymer according to an embodiment of the present invention.

도 2b는 본 발명의 일 예에 따라 이중 블록 공중합체들이 라멜라 구조를 형성하는 모습을 개략적으로 나타낸다. Figure 2b schematically shows how the double block copolymers form a lamellar structure in accordance with an example of the present invention.

도 3는 본 발명의 다른 예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of an organic thin film transistor according to another example of the present invention.

도 4는 본 발명의 또 다른 예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of an organic thin film transistor according to still another example of the present invention.

도 5a는 본 발명의 실시예에 따라 제작된 폴리(2-비닐 피리딘)-폴리스티렌 이중 블록 공중합체 박막의 광학현미경으로 촬영된 평면이미지 이다.5A is a planar image taken with an optical microscope of a poly (2-vinyl pyridine) -polystyrene double block copolymer thin film prepared according to an embodiment of the present invention.

도 5b는 본 발명의 실시예에 따라 제작된 폴리(2-비닐 피리딘)-폴리스티렌 이중 블록 공중합체 박막의 atomic force microscope으로 촬영된 평면이미지 이다.5B is a planar image taken with an atomic force microscope of a poly (2-vinyl pyridine) -polystyrene double block copolymer thin film prepared according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 폴리(2-비닐 피리딘)-폴리스티렌 이중 블록 공중합체 박막의 scanning electron microscope로 촬영된 단면이미지이다. 6 is a cross-sectional image taken with a scanning electron microscope of a poly (2-vinyl pyridine) -polystyrene double block copolymer thin film prepared according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 폴리(2-비닐 피리딘)-폴리스티렌 이중 블록 공중합체 박막을 절연막으로 사용하여 제작된 펜타센 유기박막트랜지스터로부터 얻어진 출력곡선이다. 7 is an output curve obtained from a pentacene organic thin film transistor prepared by using a poly (2-vinyl pyridine) -polystyrene double block copolymer thin film prepared according to an embodiment of the present invention as an insulating film.

Claims (20)

기판;Board; 상기 기판 상의 유기 절연막;An organic insulating film on the substrate; 상기 유기절연막에 인접한 게이트 전극;A gate electrode adjacent to the organic insulating film; 상기 유기 절연막을 사이에 두고 상기 게이트 전극과 대칭되는 활성층; 및An active layer symmetrical with the gate electrode with the organic insulating layer therebetween; And 상기 게이트 전극의 양측에 위치하며 상기 활성층과 접하는 소오스/드레인 전극을 포함하되,A source / drain electrode positioned at both sides of the gate electrode and in contact with the active layer; 상기 유기 절연막은 라멜라(lamella) 구조를 형성하는 이중 블록 공중합체(diblock copolymer)를 포함하고, The organic insulating layer includes a diblock copolymer forming a lamella structure, 상기 이중 블록 공중합체는 고유전율의 친수성 고분자와 저유전율의 소수성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터. The double block copolymer includes a high dielectric constant hydrophilic polymer and a low dielectric constant hydrophobic polymer. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 친수성 고분자는 폴리(4-비닐 페놀){poly (4-vinyl phenol) },폴리비닐 피리딘(polyvinyl pyridine), 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile), 폴리클로로프렌(Polychloroprene), 폴리(비닐디렌 플로라이드){Poly(vinylidene fluoride)}, 및 폴리(비닐리덴 클로라이드){ Poly(vinylidene chloride)}를 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터. The hydrophilic polymer is a poly (4-vinyl phenol) {poly (4-vinyl phenol)}, polyvinyl pyridine, polyacrylonitrile, polychloroprene, poly (vinylidene fluoride) At least one selected from the group consisting of {Poly (vinylidene fluoride)} and poly (vinylidene chloride) {Poly (vinylidene chloride)}. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소수성 고분자는 폴리부타디엔(Polybutadiene), 폴리스티렌(Polystyrene), 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene), 폴리(메틸 메타크릴레이트){Poly(methyl methacrylate)}, 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(Polychlorotrifluoroethylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene), 사이톱(CYTOPTM), 및 폴리프로필렌-코-부텐(Polypropylene-co-butene)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터. The hydrophobic polymer may be polybutadiene, polystyrene, polyisobutylene, poly (methyl methacrylate), polycarbonate, polychlorotrifluoroethylene (Polychlorotrifluoroethylene, Polyethylene, Polypropylene, Polytetrafluoroethylene, Cytop ™ , and Polypropylene-co-butene) At least one organic thin film transistor, characterized in that selected. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 친수성 고분자가 상기 이중 블록 공중합체에서 차지하는 부피분율은 0.35~0.65인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터. The volume fraction occupied by the hydrophilic polymer in the double block copolymer is 0.35 to 0.65. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 활성층은 폴리(9, 9-디옥틸퓨오렌-코-바이티오펜){poly(9,9-dioctylfuorene-co-bithiophene)}, 폴리(3-헥실티오펜){poly(3-hexylthiophene)}, 폴리티오펜 (polythiophene), 싸이아노 티오펜 (thieno thiophene) , 트리이소프로필실릴 펜타센 (triisopropylsilyl pentacene), 펜타센 프리커서 (pentacene precursor) , 알파-6-티오펜, 폴리 플루오렌 (polyfluorene), 펜타센 (pentacene), 테트라센 (tetracene), 안트라센 (anthracene), 페릴렌 (perylene) , 루브렌 (rubrene), 코로렌 (coronene) , 페닐렌 테트라카르복실릭디이미드 (perylene tetracarboxylic diimide) , 폴리파라페닐렌 비닐렌 , 폴리티오펜비닐렌 , 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 , 금속을 함유하거나 함유하지 않는 프탈로시아닌, 및 나프탈렌 테트라 카르복시산 디이미드를 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나 또는 이의 유도체인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터. The active layer is poly (9,9-dioctylfuorene- co -bithiophene) {poly (9,9-dioctylfuorene- co- bithiophene)}, poly (3-hexylthiophene) {poly (3-hexylthiophene)} , Polythiophene, thieno thiophene, triisopropylsilyl pentacene, pentacene precursor, alpha-6-thiophene, polyfluorene , Pentacene, tetracene, anthracene, anthracene, perylene, rubrene, coronene, phenylene tetracarboxylic diimide, At least one selected from the group consisting of polyparaphenylene vinylene, polythiophenevinylene, oligothiophene of alpha-5-thiophene, phthalocyanine with or without metal, and naphthalene tetracarboxylic acid diimide Organic thin film, characterized in that the derivative Register. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 전극과 소오스/드레인 전극은 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 인듐틴 산화물(ITO), PEDOT:PSS (polyethylenedioxythiophene:polystyrene sulfonate), 폴리 피롤 (polypyrrole), 및 폴리아닐린 (polyaniline)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터. The gate electrode and the source / drain electrode are gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), nickel (Ni), indium tin oxide (ITO), PEDOT: PSS (polyethylenedioxythiophene: polystyrene sulfonate), polypyrrole ), And at least one selected from the group consisting of polyaniline. 기판 상에 이중 블록 공중합체를 포함하는 용액을 스핀코팅(Spin coating)하는 단계; Spin coating a solution comprising a double block copolymer on a substrate; 상기 기판을 열처리하여 상기 기판 상에 라멜라 구조의 이중 블록 공중합체 를 포함하는 유기 절연막을 형성하는 단계;Heat treating the substrate to form an organic insulating layer including a double block copolymer having a lamellar structure on the substrate; 상기 유기절연막에 인접한 게이트 전극을 형성하는 단계;Forming a gate electrode adjacent to the organic insulating film; 상기 유기 절연막을 사이에 두고 상기 게이트 전극과 대칭되는 활성층을 형성하는 단계; 및Forming an active layer symmetrical with the gate electrode with the organic insulating layer interposed therebetween; And 상기 게이트 전극의 양측에 위치하며 상기 활성층과 접하는 소오스/드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법.Forming a source / drain electrode on both sides of the gate electrode and in contact with the active layer. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 이중 블록 공중합체를 포함하는 용액은 고유전율의 친수성 고분자와 블록과 저유전율의 소수성 고분자를 용매에 녹임으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법.The solution comprising the double block copolymer is prepared by dissolving a high dielectric constant hydrophilic polymer, a block and a low dielectric constant hydrophobic polymer in a solvent. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 친수성 고분자는 폴리(4-비닐 페놀){poly (4-vinyl phenol) },폴리비닐 피리딘(polyvinyl pyridine), 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile), 폴리클로로프렌(Polychloroprene), 폴리(비닐디렌 플로라이드){Poly(vinylidene fluoride)}, 및 폴리(비닐리덴 클로라이드){ Poly(vinylidene chloride)}를 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법.The hydrophilic polymer is a poly (4-vinyl phenol) {poly (4-vinyl phenol)}, polyvinyl pyridine, polyacrylonitrile, polychloroprene, poly (vinylidene fluoride) At least one selected from the group consisting of {poly (vinylidene fluoride)} and poly (vinylidene chloride) {poly (vinylidene chloride)}. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 소수성 고분자는 폴리부타디엔(Polybutadiene), 폴리스티렌(Polystyrene), 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene), 폴리(메틸 메타크릴레이트){Poly(methyl methacrylate)}, 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(Polychlorotrifluoroethylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene), 사이톱(CYTOPTM), 및 폴리프로필렌-코-부텐(Polypropylene-co-butene)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법.The hydrophobic polymer may be polybutadiene, polystyrene, polyisobutylene, poly (methyl methacrylate), polycarbonate, polychlorotrifluoroethylene (Polychlorotrifluoroethylene, Polyethylene, Polypropylene, Polytetrafluoroethylene, Cytop ™ , and Polypropylene-co-butene) At least one selected. The method of manufacturing an organic thin film transistor. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 용매는 유기용매인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법.The solvent is a method of manufacturing an organic thin film transistor, characterized in that the organic solvent. 제 12 항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 유기용매는 PGMEA(Propylene Glycol Meathyl Ether Acetate)인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법.The organic solvent is PGMEA (Propylene Glycol Meathyl Ether Acetate) manufacturing method of an organic thin film transistor, characterized in that. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 친수성 고분자와 상기 소수성 고분자는 상기 용매에 2 중량%~10 중량% 로 용해되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법.Wherein the hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer are dissolved in the solvent at 2 wt% to 10 wt%. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 기판을 열처리하는 단계는, 상기 이중 블록 공중합체의 유리전이온도(Tg) 이상 분해온도(decomposition temperatures, Td) 미만의 온도에서 진행되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법.The heat treatment of the substrate is a method of manufacturing an organic thin film transistor, characterized in that proceeds at a temperature below the glass transition temperature (Tg) or more than the decomposition temperature (Td) of the double block copolymer. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 기판을 열처리하는 단계는, 상기 이중 블록 공중합체의 유리전이온도(Tg) 이하의 온도에서 상기 용매의 증기를 포함하는 분위기 하에서 진행되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법. The heat treatment of the substrate, the method of manufacturing an organic thin film transistor, characterized in that proceeds in an atmosphere containing the vapor of the solvent at a temperature below the glass transition temperature (Tg) of the double block copolymer. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 기판을 열처리하는 단계는 상기 용매를 증발시키고 상기 이중 블록 공중합체가 라멜라 구조를 형성하게 만드는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법.Heat treating the substrate to evaporate the solvent and cause the double block copolymer to form a lamellar structure. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 친수성 고분자가 상기 이중 블록 공중합체에서 차지하는 부피분율은 0.35~0.65인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법. The volume fraction occupied by the hydrophilic polymer in the double block copolymer is 0.35 to 0.65. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 활성층은 폴리(9, 9-디옥틸퓨오렌-코-바이티오펜){poly(9,9-dioctylfuorene-co-bithiophene)}, 폴리(3-헥실티오펜){poly(3-hexylthiophene)}, 폴리티오펜 (polythiophene), 싸이아노 티오펜 (thieno thiophene) , 트리이소프로필실릴 펜타센 (triisopropylsilyl pentacene), 펜타센 프리커서 (pentacene precursor) , 알파-6-티오펜, 폴리 플루오렌 (polyfluorene), 펜타센 (pentacene), 테트라센 (tetracene), 안트라센 (anthracene), 페릴렌 (perylene) , 루브렌 (rubrene), 코로렌 (coronene) , 페닐렌 테트라카르복실릭디이미드 (perylene tetracarboxylic diimide) , 폴리파라페닐렌 비닐렌 , 폴리티오펜비닐렌 , 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 , 금속을 함유하거나 함유하지 않는 프탈로시아닌, 및 나프탈렌 테트라 카르복시산 디이미드를 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나 또는 이의 유도체인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법. The active layer is poly (9,9-dioctylfuorene- co -bithiophene) {poly (9,9-dioctylfuorene- co- bithiophene)}, poly (3-hexylthiophene) {poly (3-hexylthiophene)} , Polythiophene, thieno thiophene, triisopropylsilyl pentacene, pentacene precursor, alpha-6-thiophene, polyfluorene , Pentacene, tetracene, anthracene, anthracene, perylene, rubrene, coronene, phenylene tetracarboxylic diimide, At least one selected from the group consisting of polyparaphenylene vinylene, polythiophenevinylene, oligothiophene of alpha-5-thiophene, phthalocyanine with or without metal, and naphthalene tetracarboxylic acid diimide Organic thin film, characterized in that the derivative The method of the register. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 게이트 전극과 소오스/드레인 전극은 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 인듐틴 산화물(ITO), PEDOT:PSS (polyethylenedioxythiophene:polystyrene sulfonate), 폴리 피롤 (polypyrrole), 및 폴리아닐린 (polyaniline)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법. The gate electrode and the source / drain electrode are gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), nickel (Ni), indium tin oxide (ITO), PEDOT: PSS (polyethylenedioxythiophene: polystyrene sulfonate), polypyrrole And, and at least one selected from the group consisting of polyaniline.
KR1020090027376A 2008-12-08 2009-03-31 Organic thin film transistor and method of forming the same KR101204338B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/498,910 US20100140596A1 (en) 2008-12-08 2009-07-07 Organic thin film transistor and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080124026 2008-12-08
KR1020080124026 2008-12-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100066285A KR20100066285A (en) 2010-06-17
KR101204338B1 true KR101204338B1 (en) 2012-11-26

Family

ID=42365400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090027376A KR101204338B1 (en) 2008-12-08 2009-03-31 Organic thin film transistor and method of forming the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101204338B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102023948B1 (en) * 2012-12-31 2019-09-24 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting display device and method for fabricating the same
KR101390898B1 (en) * 2013-07-31 2014-04-30 한국지질자원연구원 Apparatus and method for water quality measurement of outdoor place remotely
KR102100767B1 (en) * 2013-11-26 2020-04-21 엘지디스플레이 주식회사 Organic Light Emitting Display Apparatus and Method for Manufacturing The Same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005072569A (en) * 2003-08-06 2005-03-17 Mitsubishi Chemicals Corp Organic fet

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005072569A (en) * 2003-08-06 2005-03-17 Mitsubishi Chemicals Corp Organic fet

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100066285A (en) 2010-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100973811B1 (en) Thin film transistor array panel using organic semiconductor and manufacturing method thereof
Kim et al. Organic TFT array on a paper substrate
JP5575105B2 (en) Organic thin film transistor
US7652339B2 (en) Ambipolar transistor design
US8999749B2 (en) Method for manufacturing organic semiconductor element, and organic semiconductor element
JP2010524217A (en) Organic thin film transistor
US20100140596A1 (en) Organic thin film transistor and method of manufacturing the same
CN1716060A (en) Organic thin film transistor array panel and manufacture method thereof
US8202759B2 (en) Manufacturing method of organic semiconductor device
US7049631B2 (en) Organic thin film transistor comprising buffer layer
KR20160112030A (en) Thin-film transistor having dual gate electrode
KR101204338B1 (en) Organic thin film transistor and method of forming the same
US8981358B2 (en) Organic insulating layer composition, method of forming organic insulating layer, and organic thin film transistor including the organic insulating layer
CN101654510B (en) Semiconducting polymers
KR20140043649A (en) Method of manufacturing organic semiconductor film
KR101183964B1 (en) The method for locally crystallizing organic thin film and method for fabricating organic thin film transistor using the same
US20150295193A1 (en) Semiconductor device using paper as a substrate and method of manufacturing the same
KR101113166B1 (en) Orgainc phototransistor
KR20080052080A (en) A method for preparing an organic thin film transistor, organic thin film transistor and organic light emitting display device
KR20120100591A (en) Semiconductor layer generating method of organic thin film transistor, otft generated by the method, display element generated by the otft, and display device generated by the display element
Sandberg Polymer Field-Effect Transistors
KR20150052763A (en) Thin film transistor and method of manufacturing the same and electronic device including the thin film transistor
KR100659123B1 (en) Gate insulating layer, organic thin film transistor comprising the same, and organic light emitting display apparatus comprising the organic thin film transistor
JP5223294B2 (en) Method for producing organic thin film transistor
US8298880B2 (en) Method for manufacturing coating film with coating liquid

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee